Primjeri pitanja o centripetalnom ubrzanju

7 primjera pitanja o centripetalnom ubrzanju

1. Kamen je vezan za uže i zatim se okreće vodoravno dok se kamen ne zakrene za kut od 360°.^o svake 1 sekunde. Ako je duljina užeta 20 cm, odredite veličinu centripetalnog ubrzanja tijela!
Rasprava
Poznato je :
Kutna brzina (ω) = 360^o/sekunda = 1 rotacija / sekunda = 6,28 radijana/sekunda
Duljina užeta = polumjer (r) kružne putanje = 20 cm = 0,2 metra
Pitao centripetalno ubrzanje (a_s)
Jawab :

2. Kotač polumjera 30 cm okreće se kutnom brzinom od 180 okretaja u minuti. Odredite centripetalno ubrzanje točke na rubu kotača!
Rasprava
Poznato je :
Polumjer (r) kotača = 30 cm = 0,3 metra
Kutna brzina (ω) = 180 okretaja / 60 sekundi = 3 okretaja / sekundi = (3)(6,28 radijana) / sekundi = 18,84 radijana/sekundi
Pitao centripetalno ubrzanje (a_s) pri r = 0,3 metra
Jawab :

3. Trkač vozi automobil u polukružnom zavoju s polumjerom zakrivljenosti od 50 metara. Ako je brzina automobila 72 km/h, koliko je centripetalno ubrzanje automobila?
Rasprava
Poznato je :
Radijus (r) = 50 metara
Brzina (v) = 72 km/h = (72)(1000 metara) / 3600 sekundi = 20 metara/sekundi
Pitao : veličina centripetalnog ubrzanja (a)_s)
Jawab :
Veličina centripetalnog ubrzanja automobila:
a_s = v² / r = 20² / 50 = 400 / 50 = 8 m/s²

4. Automobil se kreće u zavoju s radijalnim ubrzanjem od 10 m/s², gdje je ovo maksimalno centripetalno ubrzanje koje automobil može postići bez proklizavanja s pruge. Ako je brzina automobila 108 km/h, koliki je polumjer zakrivljenosti krivulje da automobil ne proklizava?
Rasprava
Poznato je :
Centripetalno ubrzanje (a)_s) = 10 m/s²
Brzina automobila (v) = 108 km/h = (108)(1000) / 3600 = 30 metara/sekundi
Pitao : polumjer (r)
Jawab :
Polumjer zakrivljenosti zavoja:
r = v² / at_s
r = 30² / 10 = 900 / 10 = 90 metara

5. Pitanja za nacionalni ispit za akademsku godinu 2003./2004.

Grafikon koji prikazuje odnos između centripetalnog ubrzanja (a _s ) i linearne brzine (v) pri jednolikoj kružnoj kretnji...

Rasprava

Formula centripetalnog ubrzanja:

Opis: a _s = centripetalno ubrzanje, v = linearna brzina, r = udaljenost od osi rotacije.

Istražujemo odnos između centripetalnog ubrzanja (a _s ) i linearne brzine (v) tako da je udaljenost od osi rotacije (r) konstantna. Pretpostavimo da je r = 1.

Vrijednost v raste linearno, vrijednost as raste eksponencijalno.

Točan odgovor je A.

6. Pitanja za nacionalni ispit za SMA/MA fiziku U-ZC-2013/2014 br. 4

Kuglica se vrti u kružnoj zdjeli promjera 1 m. Ako se kuglica okreće oko ruba zdjele konstantnom kutnom brzinom od 50 okretaja u minuti, tada su linearna brzina i centripetalno ubrzanje kuglice….

A. 50 ms ^-1 i 2500 ms ^-2

B. 5π ms ^-1 i 25π ² ms ^-2

C. 5π/3 ms ^-1 i 25π ² /18 ms ^-2

D. 5π/6 ms ^-1 i 25π ² /18 ms ^-2

E. 5π/12 ms ^-1 i 25π ² /36 ms ^-2

Rasprava

Poznato je da:

Promjer kruga (D) = 1 metar

Polumjer kruga (r) = 0,5 metara

Kutna brzina (ω) = 50 okretaja u minuti = 50 okretaja / 1 minuta

1 okret = 2π radijana

50 okretaja = 50 (2π radijana) = 100π radijana

1 minuta = 60 sekundi

Kutna brzina (ω) = 100π radijana / 60 sekundi = (10π/6) radijana/sekunda

Pitanje: Linearna brzina (v) i centripetalno ubrzanje (a _s )

Odgovor:

Linearna brzina (v):

v = r ω = (0,5)(10π/6) = 5π/6 m/s

Centripetalno ubrzanje (a)_s)

a _s = v ² /r = (5π/6) ² : 0,5 = 25π ² /36 : 0,5 = (25π ^{2 /} 36)(1/0,5)

α ₌ (25π² ^/ 18) m/ ^s²

Točan odgovor je D.

7. Pitanja za nacionalni ispit iz 2007./2008. P4 br. 6

Objekt se giba konstantnom brzinom v duž kružne putanje polumjera R s centripetalnim ubrzanjem (a _s ). Da bi centripetalno ubrzanje bilo dvostruko veće od početnog, tada...

A. v se pravi 4 puta, a R se pravi još 2 puta

B. v se pravi 2 puta, a R se pravi još 4 puta

C. v se pravi 2 puta i R se pravi još 2 puta

D. v ostaje i R se ponovno udvostručuje

E. v se ponovno udvostručuje i R ostaje

Rasprava