Forza centripeta nel moto circolare uniforme: problemi e soluzioni

1. A 0.1- Una palla di kg, attaccata all'estremità di una corda orizzontale, ruota in un cerchio di raggio 50 cm e della palla velocità angolare is 4 rad s^-1Qual è l'entità del moto centripeto? vigore?

Conosciuto :

Massa (m) = 100 grammi = 100/1000 kg = 1/10 kg = 0.1 kg

velocità angolare (ω) = 4 radianti/scond

Raggio (r) = 50 cm = 50/100 m = 0.5 m

Ricercato : Forza centripeta

soluzione:

La forza centripeta è la forza netta che produce accelerazione centripeta :

ΣF = ma_r

ΣF = mv²/r = m ω² r

ΣF= forza netta = forza centripeta, m = massa, v = velocità, ω = velocità angolare, r = raggio

ΣF = m ω² r = (0.1)(4)² (0.5) = (0.1)(16)(0,5) = 0.8 Newton

2. Una palla ruota uniformemente in un cerchio orizzontale. Se la velocità quadruplica rispetto al valore iniziale, qual è l'intensità della forza centripeta?

Conosciuto :

Massa = m

Velocità = v

Velocità iniziale = v_o

Raggio (r) = r

Ricercato: Ampiezza della forza centripeta

soluzione:

3. Una curva sopraelevata di raggio R è progettata in modo che un'auto viaggi a una velocità di 12 m/s^-1 può affrontare la curva in sicurezza. Il coefficiente di Frizione statica tra auto e strada = 0.4. Cos'è il raggio? R. Accelerazione dovuta alla forza di gravità (g) = 10 ms^-2.

Conosciuto :

Velocità (v) = 12 m/s

Coefficiente di attrito statico (μ_s) = 0.4

Accelerazione dovuta alla forza di gravità (g) = 10 m/s²

Ricercato: Raggio (R)

soluzione:

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1. Massa e peso
2. Forza normale
3. Seconda legge del moto di Newton
4. Forza di attrito
5. Moto su una superficie orizzontale senza forza di attrito
6. Il moto di due corpi con la stessa accelerazione su una superficie orizzontale ruvida con forza di attrito
7. Moto su un piano inclinato senza forza di attrito
8. Moto su un piano inclinato scabro con forza di attrito
9. Movimento in un ascensore
10. Il movimento dei corpi è collegato da corde e pulegge.
11. Due corpi con la stessa accelerazione
12. Percorrere una curva piatta: dinamica del moto circolare
13. Percorrere una curva sopraelevata: dinamica del moto circolare
14. Moto uniforme in un cerchio orizzontale
15. Forza centripeta nel moto circolare uniforme