5 kg kütleli bir model treni, 9 m yarıçapı olan dairesel bir yolda hareket ediyor. Trenin devir hızı 4 Hz'den 5 Hz'ye değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişecek?

5 kg kütleli bir model treni, 9 m yarıçapı olan dairesel bir yolda hareket ediyor. Trenin devir hızı 4 Hz'den 5 Hz'ye değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişecek?
Anonim

Cevap:

Aşağıya bakınız:

Açıklama:

Bunu yapmanın en iyi yolunun dönme zamanının nasıl değiştiğini bulmak olduğunu düşünüyorum:

Periyot ve sıklık birbirinin karşılığıdır:

# F = 1 / (T) #

Böylece, trenin dönme süresi 0.25 saniyeden 0.2 saniyeye değişir. Frekans arttığında. (Saniyede daha fazla rotasyon var)

Bununla birlikte, tren hala dairesel yolun çevresinin tüm mesafesini örtmek zorundadır.

Dairenin çevresi: # 18pi # metre

Hız = mesafe / zaman

# (18pi) /0.25= 226.19 ms ^ -1 # frekans 4 Hz olduğunda (zaman aralığı = 0,25 s)

# (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1 # frekans 5 Hz olduğunda. (zaman aralığı = 0.2 sn)

O zaman merkezcil kuvveti her iki senaryoda da bulabiliriz:

# F = (mv ^ 2) / (R) #

Yani, frekans 4 Hz olduğunda:

#F = ((8) kez (226.19) ^ 2) / 9 #

#F yaklaşık 45,5 kN #

Frekans 5Hz olduğunda:

#F = ((8) kez (282.74) ^ 2) / 9 #

#F yaklaşık 71 kN #

Yürürlükteki değişim:

# 71-45.5 = 25.5 kN #

Böylece toplam kuvvet yaklaşık artar # 25.5 kN #.

4 kg kütleli bir model treni, yarıçapı 3 m olan dairesel bir yol üzerinde hareket eder. Trenin kinetik enerjisi 12 J'den 48 J'a değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişecek?

4 kg kütleli bir model treni, yarıçapı 3 m olan dairesel bir yol üzerinde hareket eder. Trenin kinetik enerjisi 12 J'den 48 J'a değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişecek?

Merkezcil kuvvet 8N'den 32N'ye değişir. Kütlesi m olan v hızında hareket eden bir cismin kinetik enerjisi K, 1 / 2mv ^ 2 ile verilir. Kinetik enerji 48/12 = 4 kat arttığında, hız ikiye katlanır. İlk hız v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 ile verilecek ve kinetik enerjideki artıştan sonra 2sqrt6 olacaktır. Bir nesne sabit bir hızda dairesel bir yolda hareket ettiğinde, F = mv ^ 2 / r ile merkezcil bir kuvvet verilir, burada: F merkezcil kuvvet, m kütle, v hız ve r dairesel yol yarıçapıdır . Kütle ve yarıçapta herhangi bir değişiklik olmadığı ve merkezcil kuvvet aynı zamanda hız kar

3 kg kütleli bir model treni 12 (cm) / s'deki bir ray boyunca hareket etmektedir. Pistin eğriliği 4 ila 18 cm'lik bir yarıçaptan değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişmeli?

3 kg kütleli bir model treni 12 (cm) / s'deki bir ray boyunca hareket etmektedir. Pistin eğriliği 4 ila 18 cm'lik bir yarıçaptan değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişmeli?

= 84000 dyne Trenin kütlesi m = 3kg = 3000 g Trenin hızı v = 12cm / s Birinci izlemenin yarıçapı r_1 = 4cm İkinci izlemenin yarıçapı r_2 = 18cm biz merkezkaç kuvvetini biliyoruz = (mv ^ 2) / r Bu durumda zorla (mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / r_2 = (mv ^ 2) (1 / r_1-1 / r_2) = 310 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18 ) = 12000 (9-2) = 84000 # dyne

3 kg'lık bir kütleye sahip olan bir model treni, 1 m yarıçapı olan dairesel bir yolda hareket etmektedir. Trenin kinetik enerjisi 21 j'den 36 j'a değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişecek?

3 kg'lık bir kütleye sahip olan bir model treni, 1 m yarıçapı olan dairesel bir yolda hareket etmektedir. Trenin kinetik enerjisi 21 j'den 36 j'a değişirse, pistler tarafından uygulanan merkezcil kuvvet ne kadar değişecek?

Basitleştirmek için kinetik enerji ve merkezcil kuvvetin bildiklerimizle ilişkisini bulalım: Biliyoruz: "K.E." = 1 / 2momega ^ 2r ^ 2 ve "merkezcil kuvveti" = momega ^ 2r Dolayısıyla, "K.E" = 1 / 2xx "merkezcil kuvveti" xxr Not, r işlem boyunca sabit kalır. Dolayısıyla, Delta "merkezcil kuvvet" = (2Del "K.E.") / R = (2 (36-21) J) / (1m) = 30N

Fizik
Editörün Seçimi