ʻO ke kānāwai ʻelua o Newton ma ka neʻe ʻana o ka rotational

ʻAtikala e pili ana i ke kānāwai ʻelua o Newton ma ka neʻe ʻana o ka rotational

4.1 Ka pilina ma waena o ka manawa o ka ikaika, ka manawa o ka inertia, a me ka wikiwiki angular

Inā he ikaika hopena (ΣF) e hana ana ma luna o kahi mea me ka nuipa (m) a laila neʻe ka mea ma ke ʻano linear me kahi wikiwiki (a). Hōʻike ʻia ka pilina ma waena o ka ikaika hopena, ka nuipa, a me ka wikiwiki e ka hoohalike:

Σ F = ma

ʻO kēia ke kaulike o ke kānāwai ʻelua o Newton .

ʻO nā nui o ka neʻe ʻana o ka wili e like me ka ikaika hopena (ΣF) i ka neʻe linear ʻo ia ka manawa hopena o ka ikaika (Στ). ʻO nā nui o ka neʻe ʻana o ka wili e like me ka nuipa (m) i ka neʻe linear ʻo ia nā manawa o ka inertia (I). ʻO nā nui o ka neʻe ʻana o ka wili e like me ka wikiwiki (a) i ka neʻe linear ʻo ia ka wikiwiki angular (α).

Inā he hopena o ka ikaika (Στ) e hana ana ma luna o kahi mea nona kahi manawa inertia (I) a laila e wili ka mea me kahi wikiwiki angular (α). Hōʻike ʻia ka pilina ma waena o ka hopena o ka ikaika manawa, ka manawa inertia, a me ka wikiwiki angular ma o ka hoohalike:

Στ = I α

He hoʻohālikelike hoʻohuli kēia kaulike o ke kānāwai ʻelua o Newton.

4.2 Nā pilikia hoʻohālike o ke kānāwai ʻelua o Newton ma ka neʻe ʻana o ka wili

Laʻana pilikia 1.

He pulley paʻa me ke kaumaha o 1 kg a me ka radius o 10 cm, ma nā kihi, ua wahī ʻia ke kaula, ua kau ʻia kekahi wēlau o ke kaula me kahi ukana o 1 kg. E noʻonoʻo he kaula ʻole ke kaula. E hoʻoholo i ka nui o ka wikiwiki o ka ukana ke hāʻule manuahi i lalo. (g = 10 m/s²)

pāʻoihana:

ʻIke ʻia:

F = w = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

r = 0.1 mika

Makemake ʻia: Hoʻolalelale i ka ukana

pāʻoihana:

ʻO ka mea mua, e helu i ka manawa o ka inertia a me ka manawa o ka ikaika.

ʻO ka manawa o ka inertia o ka pulley paʻa:

ʻO I = 1⁄2 mr ² = 1⁄2 (1 kg)(0.1 m) ²

ʻO I = (0.5 kg)(0.01 m² ⁾ = 0.005 kg ^m²

Ka manawa o ka ikaika:

τ = F l = (10 N)(0.1 m) = 1 N m

Hoʻolalelale kihi:

Ka wikiwiki o ka ukana:

a = r α = (0.1)(200) = 20 m/s ²

Laʻana pilikia 2.

ʻO ka pulley paʻa me ka nuipaʻa o 2M a me ka radius o R, ma ka lihi, ua kāʻei i kahi kaula, ua kau ʻia kekahi wēlau o ke kaula me kahi ukana me ka nuipaʻa o m. Ke wehe ʻia ka ukana, e wili ka pulley me ka wikiwiki kihi. Inā pili ka pulley i kahi mea me ka nuipaʻa M, i wili ai ka pulley me ka wikiwiki kihi like, e hoʻoholo i ka nuipaʻa o ka ukana. (1 pulley = 1⁄2 MR ² ).

pāʻoihana:

ʻIke ʻia:

Ka nui o ka pulley paʻa: 2M

ʻO ke kaʻina o ka pulley paʻa: R

Ka nui o ka ukana: m

Makemake ʻia: Ka nui o ka ukana

pāʻoihana:

E helu i ka manawa o ka inertia o ka pulley paʻa, ma mua a ma hope o ka hoʻopili ʻana i nā mea me ka nuipa M:

ʻO ka manawa o ka inertia 1: I = 1⁄2 mr ² = 1⁄2

(2M)(R) ² = MR ²

ʻO ka manawa o ka inertia 2: I = 1⁄2 mr ² = 1⁄2

(2M + M)(R) ² = 1⁄2 (3M)(R) ² = 1.5 MR ²

Ka mana o ka ikaika i hoʻokau ʻia e ka ukana ma luna o ka pulley:

τ = F l = (m)(g)(R)

Ua like ka wikiwiki angular o ka pulley, ma mua a ma hope o ka hoʻopili ʻana i nā mea me ka nuipa M.

Nui o ka ukana = 1.5 manawa o ke kaumaha o ka ukana mua.