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?
Anonim

Cevap:

Merkezcil kuvvet # 8N # için # 32N #

Açıklama:

Kinetik enerji # K # kütleli bir nesnenin # M # hızıyla hareket # V # tarafından verilir 1. / 2mV ^ 2 #. Kinetik enerji arttığında #48/12=4# kez, bu nedenle hız ikiye katlanır.

İlk hız verilecek # V = sqrt (2K / m) '= sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 # ve olacak # 2sqrt6 # kinetik enerjideki artıştan sonra.

Bir nesne dairesel bir yolda sabit bir hızda hareket ettiğinde, bir merkezcil kuvveti tarafından verilir. # F = mv ^ 2 / r #, nerede: # F # merkezcil güçtür, # M # kitle # V # hız ve # R # dairesel yolun yarıçapıdır. Kütle ve yarıçapta bir değişiklik olmadığı ve merkezcil kuvvet aynı zamanda hız karesiyle orantılı olduğu için, Başındaki merkezcil kuvvet # 4xx (sqrt6) ^ 2/3 # veya # 8N # ve bu olur # 4xx (2sqrt6) ^ 2/3 # veya # 32N #.

Bu nedenle merkezcil kuvvet değişiyor # 8N # için # 32N #

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?

Aşağıya bakınız: Bunu yapmanın en iyi yolunun dönme süresinin nasıl değiştiğini bulmak olduğunu düşünüyorum: Periyot ve frekans birbirinin karşılıklı olduğunu: f = 1 / (T) Yani trenin dönme süresi 0.25'ten değişir saniye ila 0.2 saniye Frekans arttığında. (Saniyede daha fazla rotasyonumuz var) Ancak, tren hala dairesel yolun çevresinin tüm mesafesini örtmek zorunda. Dairenin çevresi: 18pi metre Hız = mesafe / süre (18pi) /0.25= 226.19 ms ^ -1, frekans 4 Hz iken (zaman periyodu = 0.25 s) (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1, frekans 5 Hz iken . (zaman periyodu = 0.2 sn)

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