7 voorbeelde van eenvormig veranderende sirkelbeweging
1. 'n Skroef wat aanvanklik in rus is, roteer met 'n konstante hoekversnelling van 2 rad/s.2Bepaal die hoekversnelling en hoeksnelheid van die skroef 2 sekondes later. Druk dit uit in radiale en sekondes.
Bespreking
Is bekend :
Gevra hoekversnelling en hoeksnelheid na 2 sekondes
11 Voorbeelde van Uniforme Sirkelbewegingsprobleme
1. 'n Deeltjie beweeg in 'n sirkel met 'n konstante hoeksnelheid van 10 rad/s. Bepaal (a) die hoeksnelheid van die deeltjie na 10 sekondes (b) die hoek wat deur die deeltjie na 10 sekondes onderspan word.
Bespreking
(a) hoeksnelheid na 10 sekondes
Versnelling is 'n vektorhoeveelheid, 'n fisiese hoeveelheid wat beide grootte en rigting het. Die simbool daarvan is a ( versnelling ). Die internasionale eenheid daarvan is meter per sekonde kwadraat, afgekort m/ s².
Gemiddelde Versnelling
Probleme voorbeeld.
'n Motor wat aanvanklik vir 5 sekondes stilstaan, beweeg dan oos teen 'n spoed van 10 m/s. Bepaal die gemiddelde versnelling.
Bespreking
As jy 'n boek op 'n tafel stoot totdat dit beweeg, verrig jy werk aan die boek. Wanneer 'n voorwerp na die oppervlak van die aarde val omdat dit deur die swaartekrag getrek word , verrig die swaartekrag werk aan die voorwerp. Omgekeerd, as jy 'n voorwerp met al jou mag stoot totdat jy deurdrenk is van sweet, maar die voorwerp beweeg nie, het jy nie werk aan die voorwerp verrig nie. In die alledaagse lewe word gesê dat jy werk of harde werk verrig het om 'n voorwerp te stoot, maar volgens fisika het jy nie werk aan die voorwerp verrig nie, want die voorwerp ervaar nie verplasing nie (die voorwerp verander nie van plek nie).
Hoekmomentummateriaal
Die ding wat doen reguit beweging het momentum wat met die formule bereken kan word:
p = mv
Inligting:
p = momentum (die internasionale eenheid is kilogram meter / sekonde, afgekort kg m/s)
m = massa (die internasionale eenheid is kilogram, afgekort kg)
v = spoed (die internasionale eenheid is meter / sekonde, afgekort m/s)
Die fisiese hoeveelheid in rotasiebeweging wat identies is aan massa (m) in reguit beweging is traagheidsmoment (I). Die fisiese hoeveelheid in rotasiebeweging wat identies is aan die snelheid (v) in reguit beweging is hoeksnelheidDus, 'n voorwerp in rotasie het momentum wat bereken kan word met behulp van die formule:
Traagheidsmoment Materiaal
Daar is twee voorwerpe, een waarvan 'n klein massa het en die ander 'n groter massa. Watter voorwerp is makliker om te beweeg as dit met dieselfde krag gedruk word? Die feit toon dat voorwerpe met 'n kleiner massa makliker is om te beweeg as voorwerpe met 'n groter massa. Dus bepaal die grootte van die voorwerp se massa die grootte van die voorwerp se versnelling as 'n krag toegepas word. As dit in reguit beweging is, bepaal die massa van 'n voorwerp of 'n voorwerp maklik of moeilik is om te beweeg (versnel), dan in rotasiebeweging bepaal die traagheidsmoment van 'n voorwerp of 'n voorwerp maklik of moeilik is om te beweeg.
Moment van Krag (Wringkrag) Materiaal
Styl Arms
Beskou 'n roterende voorwerp, soos 'n deur. Wanneer die deur oop- of toegemaak word, roteer dit. Die skarnier wat die deur aan die muur verbind, dien as die rotasie-as.
Beeld van die deur van bo gesien. Beskou 'n voorbeeld waar 'n deur met twee kragte gedruk word, waar beide kragte dieselfde grootte en rigting het; die rigting van die krag is loodreg op die deur.
Voorheen het jy Newton se tweede wet bestudeer, wat deur die vergelyking uitgedruk word:
Hierdie vergelyking verduidelik die verband tussen die resulterende krag, ook bekend as die netto krag, en massa en versnelling. Die resulterende krag wat op 'n voorwerp met massa inwerk, veroorsaak dat die voorwerp versnel.
Hierdie keer sal ons 'n ander vorm van Newton se tweede wet bekendstel, wat die verband tussen die resulterende krag en veranderinge in momentum verduidelik.
Spoed is 'n vektorhoeveelheid, terwyl snelheid 'n skalaarhoeveelheid is. Spoed het beide grootte en rigting, terwyl snelheid slegs grootte het. Die internasionale eenheid is meter per sekonde, afgekort as m/s of ms -1 . Die simbool is v ( snelheid ).
Gemiddelde spoed en gemiddelde snelheid
Bestudeer ook voorbeelde van tangensiële snelheid en hoeksnelheid.
As 'n voorwerp kloksgewys roteer en een rotasie (360o) in 1 sekonde voltooi, dan is die hoeksnelheid van alle dele van die waaier 1 rotasie/sekonde = 360o / sekonde = 6,28 radiale/sekonde en die rigting van die hoeksnelheid is kloksgewys. As die radius van die waaier 20 cm is, beweeg die rand van die waaier in 'n sirkel met 'n spoed van (2)(3,14)(20 cm) / 1 sekonde = 125,6 cm/s = 1,256 m/s. 'n Punt 1 cm (0,01 m) vanaf die as beweeg in 'n sirkel met 'n spoed van (2)(3,14)(1 cm) / 1 sekonde = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s. Hoe kleiner r, hoe kleiner die spoed. In sirkelbeweging word spoed gewoonlik tangensiële spoed genoem. Dit word tangensiaal genoem omdat die rigting van spoed altyd tangensiaal aan die sirkelbaan is.