Uniporme nga lingin nga paglihok

Artikulo bahin sa Uniporme nga Lingin nga Paglihok

Sa adlaw-adlaw nga kinabuhi, kanunay natong masugatan ang mga butang nga naglihok sa usa ka uniporme nga lingin nga lihok. Usa ka pananglitan sa usa ka butang nga moagi sa uniporme nga lingin nga lihok mao ang ikaduhang dagom, ang minuto nga dagom, ug ang orasan nga dagom sa analog nga orasan. Ang ikaduhang dagom kanunay nga nagtuyok sa anggulo nga 360 ^° sulod sa 60 segundos (usa ka minuto) o nagtuyok sa 6 ^° nga anggulo sulod sa usa ka segundo. Ang minuto nga dagom kanunay nga nagtuyok sa 360 ^° nga anggulo sulod sa 60 minutos (usa ka oras) o nagtuyok sa 6 ^° nga anggulo sulod sa usa ka minuto. Ang oras nga dagom kanunay usab nga nagtuyok sa 360 ^° sulod sa 24 oras (usa ka adlaw). Kung ang usa ka butang naglihok sa usa ka regular nga lingin sama sa ikaduhang dagom, minuto nga dagom, o orasan nga dagom, nan ang mga butang giingon nga nagbuhat sa lingin nga lihok. Makahunahuna ka ba og mga pananglitan sa mga butang nga naglihok sa usa ka lingin nga lihok?

Kahulugan sa uniporme nga lingin nga paglihok

Ang uniporme nga lingin nga paglihok adunay duha ka kahulugan. Una, ang usa ka butang giingon nga naghimo og dili uniporme nga lingin nga paglihok kung basta ang butang naglihok sa usa ka lingin, ang katulin sa butang kanunay nga makanunayon o ang katulin sa matag bahin sa butang kanunay nga makanunayon. Ikaduha, ang usa ka butang giingon nga naghimo og uniporme nga lingin nga paglihok kung ang angular velocity sa butang kanunay nga makanunayon. Ang angular velocity usa ka vector quantity. Busa, ang angular velocity naglangkob sa magnitude ug direksyon sa angular velocity. Aron mas masabtan ang kahulugan sa uniporme nga lingin nga paglihok, tan-awa ang mosunod nga ilustrasyon.

Ang angular velocity (ω) kay makanunayon

Ribyuha ang ikaduhang dagom sa usa ka analog nga orasan sa dingding. Kung ang ikaduhang dagom motuyok, ang tanang bahin sa ikaduhang dagom, kadtong nahimutang sa tumoy, sa tunga, ug duol sa ehe, motuyok nga magkauban. Tungod kay ang tanang bahin sa ikaduhang dagom motuyok nga magkauban, kung ang ikaduhang dagom motuyok sa anggulo nga 360 ^o (usa ka rebolusyon), ang tanang bahin sa segundo nga kamot motuyok usab sa anggulo nga 360 ^o (usa ka rebolusyon). Kung ang ikaduhang dagom mokuha og anggulo nga 36 ^o (usa ka rebolusyon) sulod sa 60 segundos (usa ka minuto), ang tanang bahin sa ikaduhang dagom motuyok usab sa anggulo nga 360 ^o sulod sa 60 segundos (usa ka minuto).

Ang angular speed sa ikaduhang dagom kay 6 ^o /s.

ω = angular nga katulin, θ = anggulo, t = oras

Ang angular speed sa ikaduhang dagom kanunay 6 ^o /s ug ang direksyon sa angular velocity (direksyon sa pagtuyok) sa ikaduhang dagom kanunay nga makanunayon.

Ang katulin (v) kanunay

Kon ang ikaduhang dagom motuyok sulod sa 60 segundos (usa ka minuto), ang tanang bahin sa ikaduhang dagom, duol man sa ehe o layo sa ehe, motuyok usab sulod sa 60 segundos (usa ka minuto). Bisan tuod parehas ang gintang sa oras sa tanang bahin sa ikaduhang dagom, ie 60 segundos, ang gitas-on sa trajectory nga moagi sa matag bahin sa ikaduhang dagom managlahi. Ang bahin sa ikaduhang dagom nga duol sa ehe adunay mas mubo nga trajectory, samtang ang bahin sa ikaduhang dagom nga layo sa ehe adunay mas taas nga trajectory.

v = katulin, d = gitas-on, t = ang gintang sa oras, T = yugto (oras nga gikinahanglan aron motuyok og usa ka lingin), r = gilay-on gikan sa ehe sa pagtuyok.

Base sa pormula sa katulin, mahimong mahinulti nga ang katulin sa matag bahin sa ikaduhang dagom nagdepende sa gilay-on niini gikan sa axis sa pagtuyok (r). Kon mas layo (mas dako) gikan sa axis, mas dako ang katulin. Bisan tuod managlahi ang katulin sa matag bahin sa dagom, ang katulin sa matag bahin sa dagom kanunay nga makanunayon.

Pagpadali sa sentripetal

Adunay duha ka klase sa acceleration sa usa ka circular motion, nga mao ang angular acceleration ug linear acceleration. Angular acceleration mahitabo kung ang angular velocity (angular velocity) o direksyon sa angular velocity mausab. Imbis nga linear, ang acceleration mahitabo kung ang speed o direksyon sa speed mausab. Sa uniform circular motion, ang angular velocity ug direksyon sa angular velocity kanunay nga makanunayon. Busa, walay angular acceleration sa uniform circular motion. Sa uniform circular motion, ang speed lang ang kanunay nga makanunayon. Ang direksyon sa speed kanunay nga nag-usab o dili makanunayon. Tungod kay ang direksyon sa linear velocity kanunay nga nag-usab, kinahanglan adunay linear acceleration sa uniform circular motion.

Ang pagpadali nga mahitabo tungod sa mga pagbag-o sa direksyon sa tulin gitawag nga centripetal acceleration. Ang centripetal acceleration gitawag usab nga radial acceleration. Ang centripetal acceleration o radial acceleration usa ka klase sa linear acceleration. Ang centripetal acceleration usa ka vector quantity. Busa, ang centripetal acceleration adunay magnitude ug direksyon.

Kadako sa sentripetal nga pagpadali:

Uniporme nga lingin nga paglihok 3

a _c = gidak-on sa sentripetal nga pagpadali

v = katulin

r = gilay-on gikan sa ehe

ω = angular nga katulin

Mga Pangutana ug Tubag sa Konseptwal nga Paglihok nga Uniporme ug Sirkular

Pangutana: Unsa ang gipasabot sa uniporme nga circular motion? Tubag: Ang uniporme nga lingin nga paglihok nagtumong sa paglihok sa usa ka butang nga naglihok sa kanunay nga tulin sa usa ka lingin nga agianan.
Pangutana: Unsang klase sa akselerasyon ang nasinati sa usa ka butang sa unipormeng lingin nga paglihok? Tubag: Ang usa ka butang nga anaa sa uniporme nga lingin nga paglihok makasinati og sentripetal nga pagpadali nga kanunay nakadirekta padulong sa sentro sa lingin nga agianan.
Pangutana: Sa unsang paagi mausab ang katulin sa usa ka butang sa uniporme nga lingin nga paglihok? Tubag: Sa uniporme nga lingin nga paglihok, ang gidak-on sa tulin nagpabilin nga makanunayon, apan ang direksyon niini padayon nga nagbag-o, busa ang tulin dili makanunayon.
Pangutana: Ipahayag ug ipasabut ang pormula para sa gidak-on sa centripetal acceleration. Tubag: Ang pormula para sa gidak-on sa centripetal acceleration kay a = v²/r, diin ang v mao ang katulin sa butang ug ang r mao ang radius sa lingin nga agianan. Kini nga pormula nagrepresentar sa kamatuoran nga ang acceleration direktang proporsyonal sa kwadrado sa katulin ug sukwahi nga proporsyonal sa radius.
Pangutana: Unsa ang naghatag sa centripetal force para sa usa ka planeta nga naglibot sa adlaw? Tubag: Ang puwersa sa grabidad tali sa planeta ug sa adlaw naghatag sa puwersa sa sentripetal nga nagpadayon sa paglihok sa planeta sa orbit niini.
Pangutana: Unsa ang mahitabo sa gikusgon sa usa ka planeta samtang kini moduol sa adlaw sa elliptical orbit niini? Tubag: Sumala sa ikaduhang balaod ni Kepler (ang balaod sa mga lugar), ang usa ka planeta molihok nga mas paspas kung kini mas duol sa adlaw ug mas hinay kung kini mas layo.
Pangutana: Sa unsang senaryo nga ang centripetal force mahimong sero alang sa usa ka butang nga naglihok sa usa ka lingin nga agianan? Tubag: Kon ang butang buhian gikan sa lingin nga agianan niini, ang centripetal force mahimong sero tungod kay wala nay puwersa nga nagbira sa butang padulong sa sentro.
Pangutana: Unsa ang papel sa friction sa uniporme nga circular motion sa usa ka sakyanan nga naglihok libot sa kurba? Tubag: Kon ang usa ka sakyanan naglibot sa kurba, ang friction tali sa mga ligid ug sa dalan nagahatag sa gikinahanglan nga centripetal force aron ang sakyanan magpadayon sa paglihok sa usa ka lingin nga agianan.
Pangutana: Mahimo ba nga ang usa ka butang anaa sa ekwilibriyo sa uniporme nga circular motion? Tubag: Dili, ang usa ka butang nga anaa sa uniporme nga lingin nga paglihok wala sa ekwilibriyo tungod kay adunay net nga puwersa nga naglihok niini (ang centripetal force) ug usa ka kanunay nga pagbag-o sa direksyon sa katulin niini.
Pangutana: Unsa ang direksyon sa velocity vector sa bisan unsang punto sa lingin nga agianan? Tubag: Sa bisan unsang punto sa lingin nga agianan, ang velocity vector kay tangent sa lingin ug sa direksyon sa paglihok.
Pangutana: Unsaon nimo pagdugang sa centripetal acceleration sa usa ka butang sa uniporme nga circular motion? Tubag: Ang centripetal acceleration mahimong madugangan pinaagi sa pagpataas sa katulin sa butang o pinaagi sa pagkunhod sa radius sa lingin nga agianan.
Pangutana: Posible ba nga ang usa ka butang adunay makanunayong tulin apan mopaspas gihapon? Ipasabut pinaagi sa pagtumong sa uniporme nga lingin nga lihok. Tubag: Oo, sa uniporme nga lingin nga paglihok, ang usa ka butang molihok nga adunay kanunay nga tulin apan ang tulin niini dili kanunay tungod kay ang direksyon niini padayon nga nagbag-o. Ang pagbag-o sa tulin nagpasabot ug usa ka pagpadali (ang centripetal acceleration).
Pangutana: Aduna bay trabaho nga gihimo sa centripetal force sa usa ka butang nga anaa sa uniporme nga circular motion? Tubag: Dili, ang trabaho nga gihimo sa centripetal force kay zero tungod kay ang pwersa perpendikular sa direksyon sa paglihok, ug ang trabaho gihubit isip component sa pwersa sa direksyon sa paglihok.
Pangutana: Unsay mahitabo sa usa ka butang nga nag-uniporme og circular motion kon ang centripetal force kalit nga mawala? Tubag: Kon ang puwersa sa sentripetal kalit nga mawala, ang butang molihok sa usa ka tul-id nga linya nga tangent sa lingin nga agianan, nga mosunod sa unang balaod sa paglihok ni Newton.
Pangutana: Unsa ang pormula sa centripetal force? Tubag: Ang pormula sa centripetal force mao ang F = mv²/r, diin ang m mao ang masa sa butang, ang v mao ang katulin, ug ang r mao ang radius sa lingin nga agianan.
Pangutana: Sa unsang paagi ang masa sa usa ka butang makaapekto sa centripetal force sa uniporme nga circular motion? Tubag: Ang puwersa sa sentripetal direktang proporsyonal sa masa sa butang. Kon motaas ang masa, motaas usab ang puwersa sa sentripetal, tungod kay ang tulin ug ang radius magpabilin nga makanunayon.
Pangutana: Ang panahon ba sa pagtuyok nagdepende sa masa sa butang nga anaa sa uniporme nga lingin nga lihok? Tubag: Dili, ang panahon sa pagtuyok wala magdepende sa masa sa butang. Nagdepende lang kini sa katulin sa butang ug sa radius sa lingin nga agianan.
Pangutana: Unsa ang kalainan tali sa centrifugal force ug centripetal force? Tubag: Ang puwersa sa sentripetal mao ang tinuod nga puwersa nga molihok padulong sa sentro sa lingin nga hinungdan sa lingin nga paglihok. Ang puwersa sa sentripetal, sa laing bahin, usa ka hinimo-himo nga puwersa nga naobserbahan sa usa ka nagtuyok nga bayanan sa reperensiya, nga molihok paingon sa gawas, palayo sa sentro sa pagtuyok.
Pangutana: Ngano nga ang centripetal force dili mohimo og bisan unsang trabaho sa uniporme nga circular motion? Tubag: Ang centripetal force wala mohimo og bisan unsang trabaho sa uniporme nga circular motion tungod kay ang pwersa kanunay nga perpendicular sa displacement sa butang. Tungod kay ang trabaho mao ang dot product sa puwersa ug displacement, ug ang cosine nga 90 degrees kay zero, walay trabaho nga nahimo.
Pangutana: Mausab ba ang katulin sa usa ka butang sa uniporme nga lingin nga paglihok? Tubag: Sa uniporme nga lingin nga paglihok, ang katulin sa butang kanunay. Apan, kon mausab ang katulin, dili na kini isipon nga uniporme nga lingin nga paglihok. Hinuon, kini isipon nga dili uniporme nga lingin nga paglihok, nga naglambigit sa centripetal ug tangential acceleration.