የክብ እንቅስቃሴ ምሳሌ

11 የክብ እንቅስቃሴ ጥያቄዎች ምሳሌዎች

1. 10 ኪ.ግ ክብደት ያለው ነገርወጥ የሆነ ክብ እንቅስቃሴ በ4 ms ፍጥነት^-1የክበቡ ራዲየስ 0,5 ሜትር ከሆነ፣
(1) የማዞሪያው ድግግሞሽ 4/π Hz ነው
(2) ሴንትሪፔታል ማፋጠን32 ሚሴስ ነው^-2
(3) የሴንትሪፔታል ኃይል 320 N ነው
(4) ወቅቱ 4π ሰከንድ ነው።
ትክክለኛው መግለጫ…
1. (1)፣ (2)፣ (3)፣ እና (4)
2. (1)፣ (2) እና (3)
3. (1)፣ እና (3) ብቻ
4. (2)፣ እና (4) ብቻ
5. (3)፣ እና (4) ብቻ
ውይይት
2. አንድ ነገር በ6 ሜትር ራዲየስ ክብ ውስጥ ይንቀሳቀሳል። ዕቃው በ2 ደቂቃ ውስጥ 16 ጊዜ የሚሽከረከር ከሆነ የነገሩ መስመራዊ ፍጥነት...
ሀ. 0,8 ፒኤምኤስ^-1
ቢ. 1,0 ፒኤምኤስ^-1
ሲ. 1,2 ፒኤምኤስ^-1
መ. 1,4 ፒኤምኤስ^-1
ኢ. 1,6 ፒኤምኤስ^-1
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
ራዲየስ (r) = 6 ሜትር
የማዕዘን ፍጥነት (ω) = 16 አብዮቶች / 2 ደቂቃዎች = 8 አብዮቶች / ደቂቃ = 8 አብዮቶች / 60 ሰከንዶች = 0,13 አብዮቶች / ሰከንድ።
ተጠይቋል፡ መስመራዊ ፍጥነት (v)?
መልስ፡

በመስመራዊ ፍጥነት (v) እና በአንግል ፍጥነት (ω) መካከል ያለው ግንኙነት ቀመር፡

v = r ω = (6 ሜትር)(0,13 አብዮቶች/ሰከንድ) = 0,8 አብዮቶች ሜትር/ሰከንድ
ትክክለኛው መልስ ሀ.
በራዲያን ውስጥ ከተገለጸ፦
1 አብዮት = 2π ራዲያን = 2(3,14) = 6,28 ራዲያን
የማዕዘን ፍጥነት = 8 (6,28) ራዲያን / 60 ሰከንዶች = 50,24 ራዲያን / 60 ሰከንዶች = 0,84 ራዲያን/ሰከንድ
v = r ω = (6 ሜትር)(0,84 ራዲያን/ሰከንድ) = 5,04 ራዲያን/ሰከንድ

3. የ20/π ሴ.ሜ ራዲየስ ያለው የማራገቢያ ፕሮፔለር በ1 ሰከንድ ውስጥ 4 ጊዜ ሊሽከረከር ይችላል። የፕሮፔለር ጫፍ መስመራዊ ፍጥነት…
ሀ. 3,2 ሚ.ሰ.^-1
ቢ. 1,6 ሚሴ^-1
ሲ. 1,3 ሚሴ^-1
ዲ. 1,0 ሚሴ^-1
ኢ. 0,8 ሚሴ^-1
ውይይት

4. አንድ ነገር በክብ መንገድ ላይ በእኩልነት ለሚንቀሳቀስ፣ መስመራዊ ፍጥነቱ የሚወሰነው በ...
ሀ. የክበቡ ክብደት እና ራዲየስ
ለ. ክብደት እና ነጥብ
ሐ. ክብደት እና ድግግሞሽ
መ. የመንገዱ ነጥብ እና ራዲየስ
ሠ. የክበቡ አንግል ፍጥነት እና ራዲየስ
ውይይት

 

5. አንድ ነገር በ50 ሴ.ሜ ራዲየስ ክብ ውስጥ ይንቀሳቀሳል። ዕቃው በ120 rpm የሚሽከረከር ከሆነ የነገሩ የማዞሪያ ጊዜ እና ፍጥነት በቅደም ተከተል…
ሀ. 0,5 ሰከንድ እና 2π ሚሰ^-1
ቢ. 0,5 ሰከንድ እና 0,2π ሚሰ^-1
ሲ. 0,5 ሰከንድ እና π ms^-1
መ. 2 ሰከንድ እና 5π ሚሰ^-1
ኢ. 2 ሰከንድ እና 10π ሚሰ^-1
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
ራዲየስ (r) = 50 ሴሜ = 0,5 ሜትር
የማዕዘን ፍጥነት (ω) = 120 rpm = 120 ሬቮሎች / 1 ደቂቃ = 120 ሬቮሎች / 60 ደቂቃዎች = 2 ሬቮሎች / 1 ሰከንድ
1 አብዮት = 2π ራዲያን
የማዕዘን ፍጥነት (ω) = 2 (2π ራዲያን) / 1 ሰከንድ = 4π ራዲያን/ሰከንድ
ጥያቄ፡ የማዞሪያ ጊዜ (ቲ) እና መስመራዊ ፍጥነት (ቪ)
መልስ፡
የዑደት ጊዜ ወይም ክፍለ ጊዜ (ቲ):
ክፍለ ጊዜ አንድ ነገር አንድ ዙር ለማጠናቀቅ የሚፈጀው ጊዜ ነው።
አንድ ነገር በ1 ሰከንድ 2 ዙሮችን ያደርጋል = አንድ ነገር በ0,5 ሰከንድ 1 ዙሩን ያደርጋል። ስለዚህ የማዞሪያ ጊዜ ወይም ክፍለ ጊዜ 0,5 ሰከንድ ነው።
የነገር ፍጥነት (v):
v = r ω = (0,5 ሜትር)(4π ራዲያን/ሰከንድ) = 2π ሜትር/ሰከንድ
ትክክለኛው መልስ ሀ.

6. ዊልስ ቢ እና ሲ በተመሳሳይ አክሰል ላይ የተገጠሙ ሲሆን ዊልስ ኤ ደግሞ በስዕሉ ላይ እንደሚታየው ከዊል ቢ ጋር ይገናኛል። የዊል ኤ ራዲየስ ከዊል ሲ = 30 ሴ.ሜ ራዲየስ ጋር ተመሳሳይ ከሆነ፣ የዊል ቢ ራዲየስ 60 ሴ.ሜ ከሆነ፣ በዊል A፣ B እና C መካከል ያለው የመስመራዊ ፍጥነት ጥምርታ…

ሀ. 1፡ 1፡ 1

ቢ. 1: 2: 1

ሐ. 1: 4: 1

መ. 2: 2: 1

ኢ. 4: 1: 2

ውይይት

የሚታወቅ ነው :

የዊል ራዲየስ A (r)_A) = 30 ሴ.ሜ = 0,3 ሜትር

የዊል ራዲየስ ቢ (r)_B) = 60 ሴ.ሜ = 0,6 ሜትር

የዊል ራዲየስ ሲ (r)_C) = 30 ሴ.ሜ = 0,3 ሜትር

ተጠይቋል : ገጽበዊልስ A፣ B እና C መካከል መስመራዊ የፍጥነት ንጽጽር

ጃዋር :

የዊል ሪም A መስመራዊ ፍጥነት

ዊል ኤ እና ዊል ቢ ከላይ ባለው ሥዕል ላይ እንደሚታየው እርስ በእርስ የተገናኙ ናቸው፣ ስለዚህ የዊል ኤ አንግል ፍጥነት ከዊል ቢ አንግል ፍጥነት ጋር አንድ አይደለም። ይህ የሆነበት ምክንያት የዊል ቢ ዙሪያ ከዊል ኤ ክብ ስለሚበልጥ ነው። በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት፣ ዊል ኤ በክበብ ውስጥ ሲንቀሳቀስ አንድ አብዮት (360)^o), ጎማ ቢ እስካሁን አንድ ዙር አልደረሰም (360)^o) ሆኖም ግን፣ በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት፣ በዊል ኤ የሚጓዘው ርቀት ከዊል ቢ የሚጓዘው ርቀት ጋር ተመሳሳይ ነው። ስለዚህ የዊል A ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት (v)_A) አብሮ ከ የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት B (v)_B).

የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት ሀ፡

v_A = አር_A ω_A = 0,3 ω_A

የዊል ሪም ቢ መስመራዊ ፍጥነት

ዊል ቢ እና ዊል ሲ እርስ በእርሳቸው የተያያዙ ናቸው፣ ስለዚህ ዊል ቢ እና ዊል ሲ አንድ ላይ ይሽከረከራሉ። ዊል ቢ በክበብ ውስጥ ከተንቀሳቀሰ አንድ ዙር (360)^o) ከዚያም በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት ወቅት ዊል ሲ በክብ ውስጥ አንድ ዙር ይንቀሳቀሳል (360)^o) ምክንያቱም አብረው ስለሚሽከረከሩ፣ የዊል ቢ (ω) አንግል ፍጥነት_B) ከዊል C (ω) የማዕዘን ፍጥነት ጋር እኩል ነው_C) = ω. ግን የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት B (v)_B) ከዊል ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ጋር ተመሳሳይ አይደለም C (v)_C)

የዊል ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ለ፡

v_B = አር_B ω_B = 0,6 ω_B = 0,6 ω

የጎማ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ሐ፡

v_C = አር_C ω_C = 0,3 ω_C = 0,3 ω

የዊል ጠርዝ A መስመራዊ ፍጥነት (v)_A) ከዊል ጠርዝ B (v) መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው_B)

v_A = v_B

0,3 ω_A = 0,6 ω

ω_A = 0,6 ω / 0,3

ω_A = 2 ω

የዊል ሪም A መስመራዊ ፍጥነት

v_A = 0,3 ω_A = 0,3 (2 ω) = 0,6 ω

Pበዊልስ A፣ B እና C መካከል መስመራዊ የፍጥነት ንጽጽር

v_A : ውስጥ_B : ውስጥ_C

0,6 ω : 0,6 ω : 0,3 ω

0,6: 0,6: 0,3

6: 6: 3

2: 2: 1

ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

7. ከታች ባለው ሥዕል ላይ እንደሚታየው ሶስት ጎማዎች ተያይዘዋል።

ከሆነ R_A = 10 ሴ.ሜ፣ አር_B = 4 ሴ.ሜ እና አር_C = 40 ሴ.ሜ፣ ከዚያ የዊል ሀ እና የዊል ሐ የማዕዘን ፍጥነት ጥምርታ…

ሀ. 1፡ 1

ለ. 1፡ 2

ሐ. 1፡ 4

መ. 2፡ 1

ኢ. 4፡ 1

ውይይት

የሚታወቅ ነው :

የዊል ራዲየስ A (r)_A) = 10 ሴ.ሜ

የዊል ራዲየስ ቢ (r)_B) = 4 ሴ.ሜ

የዊል ራዲየስ ሲ (r)_C) = 40 ሴ.ሜ

ተጠይቋል : ገጽየዊል ኤ እና የዊል ሲ የማዕዘን ፍጥነት ጥምርታ

ጃዋር :

የጎማዎች A እና C የማዕዘን ፍጥነት

የዊል A ዙሪያ ከቢ በጣም ይበልጣልከመሽከርከሪያው ክብ የበለጠ ሐ። መንኮራኩር ሐ በክበብ ውስጥ ሲንቀሳቀስ አንድ አብዮት (360)^o) በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት ወቅት መንኮራኩር A አንድ ዙር አላጠናቀቀም (360)^o) ስለዚህ፣ የዊል A ማዕዘናዊ ፍጥነት ከዊል C ማዕዘናዊ ፍጥነት ጋር አንድ አይነት አይደለም.

ሆኖም፣ ጎማዎች A እና C እርስ በእርሳቸው በገመድ ወይም በሰንሰለት የተገናኙ ናቸው። የተገናኙ ስለሆኑ፣ የጎማ A ጠርዝ የሚጓዘው ርቀት ከጎማ C ጠርዝ ከሚጓዘው ርቀት ጋር ተመሳሳይ ነው። ስለዚህ፣ የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት C (v)_C) ከዊል ጠርዝ A መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው (v)_A).

v_A = v_C

r_A ω_A = አር_C ω_C

10 ω_A = 40 ω_C

ω_A / ω_C = 40/10

ω_A / ω_C = 4/1

ትክክለኛው መልስ ኢ ነው።

8.

በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው ሶስት ጎማዎች A፣ B እና C እርስ በእርስ የተገናኙ ናቸው። የጎማዎች A፣ B እና C ራዲየስ በቅደም ተከተል 20 ሴ.ሜ፣ 8 ሴ.ሜ እና 4 ሴ.ሜ ከሆነ እና ጎማ B በ10 ራድ.ስ አንግል ፍጥነት የሚሽከረከር ከሆነ^-1ከዚያም ዊል ሲ በ... ማዕዘን ፍጥነት ይሽከረከራል

ሀ. 80 ራድ.ስ^-1
ቢ. 50 ራድ.ስ^-1
ሲ. 40 ራድ.ስ^-1
መ. 20 ራድ.ስ^-1
ኢ. 10 ራድ.ስ^-1

ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የዊል ራዲየስ A (r)_A) = 20 ሴ.ሜ = 0,2 ሜትር
የዊል ራዲየስ ቢ (r)_B) = 8 ሴ.ሜ = 0,08 ሜትር
የዊል ራዲየስ ሲ (r)_C) = 4 ሴ.ሜ = 0,04 ሜትር
የዊል ቢ አንግል ፍጥነት (ω)_B) = 10 ራድ/ሰ
ተጠይቋል : የዊል ሲ አንግል ፍጥነት (ω)_C)
ጃዋር :

የዊል ሪም A የማዕዘን ፍጥነት እና መስመራዊ ፍጥነት
ዊል ሀ እና ዊል ለ እርስ በእርሳቸው የተያያዙ ናቸው፣ ስለዚህ ዊል ሀ እና ዊል ለ አንድ ላይ ይሽከረከራሉ። ዊል ለ በክበብ ውስጥ ከተንቀሳቀሰ አንድ ዙር (360)^o) ከዚያም በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት ወቅት መንኮራኩር A በክብ ውስጥ አንድ ዙር ይንቀሳቀሳል (360)^o) ምክንያቱም በዚያን ጊዜ አብረው ይሽከረከራሉ የማዕዘን ፍጥነት ጎማ A (ω)_A) ከዊል ቢ (ω) አንግል ፍጥነት ጋር እኩል ነው_B).
የዊል A የማዕዘን ፍጥነት :
ω_A = ω_B = 10 ራዲያን/ሰከንድ
የዊል ሪም A መስመራዊ ፍጥነት :
የዊል A ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት መጠን የሚሰላው በመስመራዊ ፍጥነት እና በማዕዘን ፍጥነት መካከል ያለውን ግንኙነት ቀመር በመጠቀም ነው፣ v = r ω.
v_A = አር_A ω_A = (0,2 ሜትር)(10 ራድ/ሰ) = 2 ሜትር/ሰ

የዊል ሪም አንግል ፍጥነት እና መስመራዊ ፍጥነት ሐ
የዊል A ዙሪያ ከዊል C ዙሪያ በጣም ይበልጣል፤ ዊል C በክብ ውስጥ ሲንቀሳቀስ አንድ አብዮት (360)^o) በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት ወቅት መንኮራኩር A አንድ ዙር አላጠናቀቀም (360)^o) ስለዚህ፣ የዊል A የማዕዘን ፍጥነት ከዊል C የማዕዘን ፍጥነት ጋር አንድ አይደለም።
ሆኖም፣ ጎማዎች A እና C እርስ በእርሳቸው በገመድ ወይም በሰንሰለት የተገናኙ ናቸው። ምክንያቱም በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት ውስጥ፣ የጎማ A ጠርዝ የሚጓዘው ርቀት ከጎማ C ጠርዝ የሚጓዘው ርቀት ጋር ተመሳሳይ ነው። ስለዚህ የጎማ C ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት (v)_C) ከዊል A ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው (v)_A).
የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት ሐ :
v_C = v_A = 2 ሜትር / ሰ
የዊል ሲ አንግል ፍጥነት :
v_C = አር_C ω_C
ω_C = v_C / አር_C = 2 / 0,04 = 50 ራዲያን/ሰከንድ = 50 ራዲያን^-1.
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

9.

የR-spoke ዊል ሲስተም_A = 2 ሴ.ሜ; አር_B = 4 ሴ.ሜ እና አር_C = በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው 10 ሴ.ሜ ተገናኝቷል። ዊል ቢ በደቂቃ 60 ዙሮች ይሽከረከራል፣ ስለዚህ የዊል ሲ መስመራዊ ፍጥነት…

ሀ. 8π ሴ.ሜ.^-1
ቢ. 12 ሴ.ሜ.^-1
ሐ. 12π ሴ.ሜ.^-1
ዲ. 24 ሴ.ሜ.^-1
ኢ. 24π ሴ.ሜ.^-1

ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የዊል ራዲየስ A (r)_A) = 2 ሴ.ሜ
የዊል ራዲየስ ቢ (r)_B) = 4 ሴ.ሜ
የዊል ራዲየስ ሲ (r)_C) = 10 ሴ.ሜ
የዊል ቢ አንግል ፍጥነት (ω)_B) = 60 አብዮቶች/ደቂቃ = 60 አብዮቶች/60 ሰከንዶች = 1 አብዮት/ሰከንድ = 1(2π ራዲያን)/ሰከንድ = 2π ራድ/ሰ
ተጠይቋል የዊል ሲ (v) መስመራዊ ፍጥነት_C)
ጃዋር :
የዊል ሪም ቢ መስመራዊ ፍጥነት
የጎማ ጠርዝ ቢ መስመራዊ ፍጥነት፡
v_B = አር_B ω_B = (4 ሴሜ)(2π ራድ/ሰ) = 8π ሴሜ/ሰ
የዊል ሪም A መስመራዊ ፍጥነት
ዊል ኤ እና ዊል ቢ በገመድ የተገናኙ ናቸው፣ ስለዚህ የዊል ኤ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት (v)_A) ከዊል ቢ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው (v)_B).
v_A = v_B = 8π ሴሜ/ሰ
የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት ሐ
ዊል ሲ እና ዊል ኤ በገመድ የተገናኙ ናቸው ስለዚህ የዊል ሲ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት (v) ነው_C) ከዊል A ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው (v)_A).
v_C = v_A = v_B = 8π ሴሜ/ሰ
ትክክለኛው መልስ ሀ.

10.
ለሚከተሉት የዊል ግንኙነቶች ትኩረት ይስጡ! የዊል ራዲየስ R ነው_A = 25 ሴ.ሜ፣ አር_B = 15 ሴ.ሜ፣ አር_C = 40 ሴ.ሜ እና ዊል ሲ በደቂቃ 60 አብዮቶች በሚሽከረከር ፍጥነት ይሽከረከራሉ። የዊል A አንግል ፍጥነት…
ኤ. 2,5π rad.s^-1
B. 3π rad.s^-1
ሲ. 3,2π rad.s^-1
መ. 3,5π rad.s^-1
ኢ. 3,8π rad.s^-1
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የዊል ራዲየስ A (r)_A) = 25 ሴ.ሜ = 0,25 ሜትር
የዊል ራዲየስ ቢ (r)_B) = 15 ሴ.ሜ = 0,15 ሜትር
የዊል ራዲየስ ሲ (r)_C) = 40 ሴ.ሜ = 0,4 ሜትር
የዊል ሲ አንግል ፍጥነት (ω)_C) = 60 አብዮቶች/ደቂቃ = 60 አብዮቶች/60 ሰከንዶች = 1 አብዮት/ሰከንድ = 1(2π ራዲያን)/ሰከንድ = 2π ራድ/ሰ
ተጠይቋል : የዊል A አንግል ፍጥነት (ω)_A)
ጃዋር :
የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት ሐ
የዊል ሪም መስመራዊ ፍጥነት ሐ፡
v_C = አር_C ω_C = (0,4 ሜ)(2π ራድ/ሰ) = 0,8π ሜ/ሰ
የዊል ሪም ቢ መስመራዊ ፍጥነት
ዊል ሲ እና ዊል ቢ በገመድ የተገናኙ ናቸው ስለዚህ የዊል ሲ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት (v) ነው_C) ከዊል ቢ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው (v)_B).
v_B = v_C = 0,8π ሜ/ሰ
የዊል ሪም A የማዕዘን ፍጥነት እና መስመራዊ ፍጥነት
ከላይ ባለው ሥዕል ላይ እንደሚታየው ዊል ኤ እና ዊል ቢ እርስ በእርሳቸው የተገናኙ ናቸው፣ ስለዚህ የዊል ኤ አንግል ፍጥነት ከዊል ቢ አንግል ፍጥነት ጋር አንድ አይደለም። ይህ የሆነበት ምክንያት የዊል ኤ ዙሪያ ከዊል ቢ ስፋት ስለሚበልጥ ነው። በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት፣ ዊል ኤ በክበብ ውስጥ ሲንቀሳቀስ አንድ አብዮት (360)^o), ጎማ ቢ እስካሁን አንድ ዙር አልደረሰም (360)^o) ሆኖም ግን፣ በተመሳሳይ የጊዜ ክፍተት፣ የዊል A ጠርዝ የተጓዘው ርቀት ከዊል B ጠርዝ የተጓዘው ርቀት ጋር ተመሳሳይ ነው። ስለዚህ የዊል A ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት (v)_A) ከዊል ቢ ጠርዝ መስመራዊ ፍጥነት ጋር እኩል ነው (v)_B).
የዊል ሪም A መስመራዊ ፍጥነት
v_A = v_B = v_C = 0,8π ሜ/ሰ
የዊል A የማዕዘን ፍጥነት
v_A = አር_A ω_A
ω_A = v_A / አር_A = 0,8π / 0,25 = 3,2π ራድ/ሰ
ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

11. ክብደት m ያለው ድንጋይ ከገመድ ጫፍ ጋር በ l ርዝመት ታስሮ ከዚያም በ πίσης ፍጥነት ይሽከረከራል ω የድንጋይ መንገዱ በአግድም አውሮፕላን ላይ ክብ እስኪፈጥር እና ገመዱ አንግል እስኪፈጥር ድረስ θ ወደ አቀባዊው (ምስሉን ይመልከቱ)። የድንጋይው አንግል ፍጥነት…

ውይይት

ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።