Mallijuna, jonka massa on 3 kg, kulkee raitaa pitkin 12 (cm) / s. Jos radan kaarevuus muuttuu 4 cm: stä 18 cm: n säteestä, kuinka paljon raitojen kohdistama sentrifuusivoima muuttuu?

Vastaus:

= 84000 #dyne

Selitys:

Anna junan massa = 3 kg = 3000 g

Junan nopeus v = 12cm / s

Ensimmäisen raidan säde # R_1 = 4cm #

Toisen raidan säde # R_2 = 18cm #

tiedämme keskipakovoiman =# (Mv ^ 2) / r #

Tässä tapauksessa voimassa oleva vähennys

# (Mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / R_2 #

# = (Mv ^ 2) * (1 / r_1-1 / R_2) = 3 * 10 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18) #

#=12000(9-2)=84000 #dyne

Mallijuna, jonka massa on 5 kg, liikkuu pyöreällä radalla, jonka säde on 9 m. Jos junan kierrosnopeus muuttuu 4 Hz: stä 5 Hz: iin, kuinka paljon raitojen kohdistama sentrifuusivoima muuttuu?

Katso alla: Mielestäni paras tapa tehdä tämä on selvittää, miten kiertoajanjakso muuttuu: Aika ja taajuus ovat toistensa vastavuoroisia: f = 1 / (T) Niinpä junan kiertoaika vaihtelee 0,25: stä sekuntia - 0,2 sekuntia. Kun taajuus kasvaa. (Meillä on enemmän kierrosta sekunnissa) Junan täytyy kuitenkin kattaa koko ympyrän kehän etäisyys. Piirin ympärysmitta: 18pi metriä Nopeus = etäisyys / aika (18pi) /0.25= 226.19 ms ^ -1, kun taajuus on 4 Hz (aikajakso = 0,25 s) (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1, kun taajuus on 5 Hz . (aikajakso = 0,2 s) Sitten v

Mallijuna, jonka massa on 4 kg, liikkuu pyöreällä radalla, jonka säde on 3 m. Jos junan kineettinen energia muuttuu 12 J: stä 48 J: een, kuinka paljon raitojen kohdistama sentrifuusivoima muuttuu?

Centripetaalinen voima muuttuu 8N: sta 32N: een K: n kineettinen energia K, jonka m m liikkuu nopeudella v, saadaan 1 / 2mv ^ 2. Kun kineettinen energia kasvaa 48/12 = 4 kertaa, nopeus kaksinkertaistuu. Aloitusnopeus annetaan v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 ja siitä tulee 2sqrt6 kineettisen energian nousun jälkeen. Kun esine liikkuu pyöreällä polulla vakionopeudella, se saa aikaan sentrifuusivoiman, joka on F = mv ^ 2 / r, jossa: F on sentripetaalinen voima, m on massa, v on nopeus ja r on pyöreän reitin säde . Koska massassa ja sädessä ei ole muutosta ja sentr

Mallijuna, jonka massa on 3 kg, liikkuu pyöreällä radalla, jonka säde on 1 m. Jos junan kineettinen energia muuttuu 21 j: stä 36 j: iin, kuinka paljon raitojen kohdistama sentrifuusivoima muuttuu?

Jotta se olisi yksinkertainen, voit selvittää kineettisen energian ja sentripetaalivoiman suhdetta tiedämme: Tiedämme: "K.E." = 1 / 2momega ^ 2r ^ 2 ja "sentripetalvoima" = momega ^ 2r "K.E" = 1 / 2xx "sentripetalvo" xxr Huomaa, r pysyy vakiona prosessin aikana. Täten Delta "sentripetaalinen voima" = (2Delta "K.E.") / R = (2 (36-21) J) / (1 m) = 30N