תנועה מעגלית אחידה - בעיות ופתרונות

1. גוף נע במעגל במהירות זוויתית קבועה של 10 רדאן/שנייה. קבע (א) מהירות זוויתית לאחר 10 שניות (ב) תזוזה זוויתית לאחר 10 שניות.

ידוע:

מהירות זוויתית (ω) = 10 רדיאנים לשנייה

מבוקש:

(א) מהירות זוויתית (ω) לאחר 10 שניות.

(ב) זווית (θ) לאחר 10 שניות

פתרון:

(א) מהירות זוויתית (ω) לאחר 10 שניות

גוף בתנועה מעגלית אחידה כך שהמהירות הזוויתית קבועה, 10 רדאן/שנייה.

(ב) תזוזה זוויתית (θ)

מהירות זוויתית קבועה של 10 רדיאנים/שנייה פירושה שהעצם נע בסביבות 10 רדיאנים לשנייה. לאחר 10 שניות, העצם נע בסביבות 10 x 10 רדיאנים = 100 רדיאנים.

[IRP]

2. חלקיק נע במעגל במהירות קבועה של 10 מטר/שנייה. רדיוס המעגל = 1 מטר. קבע (א) מהירות החלקיק לאחר 5 שניות (ב) תזוזת החלקיק לאחר 5 שניות (ג) תאוצה צנטריפטלית.

ידוע:

רדיוס המעגל (r) = 1 מטר

מהירות החלקיק (v) = 10 מטר/שנייה

פתרון:

(א) מהירות החלקיק לאחר 5 שניות

תנועת העצם היא בתנועה מעגלית אחידה כך שהמהירות קבועה, 10 מטר/שנייה.

(ב) תזוזת החלקיק לאחר 5 שניות

10 מטרים/שנייה פירושם שכל שנייה, תזוזה של החלקיק = 10 מטרים. לאחר 5 שניות, תזוזה של החלקיק = 5 x 10 מטרים = 50 מטרים.

(ג) תאוצה צנטריפטלית (a r )

a r = v² / r = 10² / 1 = 100 / 1 = 100 מטר/ שנייה²

3. כדור המחובר לקצה אחד של חוט, מסתובב במעגל ברדיוס של 2 מטרים במהירות קבועה של 60 סל"ד. קבע (א) את גודל המהירות הזוויתית לאחר 2 שניות (ב) את התזוזה הזוויתית לאחר דקה אחת.

ידוע:

רדיוס המעגל (r) = 2 מטרים

מהירות זוויתית (ω) = 60 סל"ד = 60 סיבובים / דקה אחת

= 60 סיבובים / 60 שניות = סיבוב אחד / שנייה = 2π רדיאנים / שנייה

= 2(3.14) רדיאנים/שנייה = 6.28 רדיאנים/שנייה

פתרון:

(א) מהירות זוויתית (ω) לאחר 2 שניות

המהירות הזוויתית קבועה, כך שאחרי 2 שניות, המהירות הזוויתית (ω) = 6.28 רדיאנים/שנייה

(ב) תזוזה זוויתית (θ)

מהירות זוויתית = סיבוב אחד לשנייה פירושה שכל שנייה, הכדור עובר סיבוב אחד. לאחר 60 שניות, הכדור נע 60 סיבובים.

מהירות זוויתית = 6.28 רדיאנים/שנייה פירושה שכל שנייה, הכדור נע בזווית של 6.28 רדיאנים. לאחר 60 שניות, הכדור נע 376.8 רדיאנים.

[IRP]

4. גלגל אופניים מסתובב 120 סיבובים ב-60 שניות. מהי המהירות הזוויתית?

פתרון:

(א) סיבובים לדקה (סל"ד)

120 סיבובים / 60 שניות = 120 סיבובים / דקה = 120 סיבובים / דקה = 120 סל"ד

(ב) מעלות לשנייה ( o /s)

סיבוב אחד = 360 מעלות , 120 סיבובים = 43200 מעלות

120 סיבובים / 60 שניות = (120)(360 מעלות ) / 60 שניות = 43200 מעלות / 60 שניות = 720 מעלות /שנייה

(ג) רדיאנים לשנייה (רד/שנייה)

סיבוב אחד = 6.28 רדיאנים

120 סיבובים / 60 שניות = (120)(6.28) רדיאנים / 60 שניות = 753.6 רדיאנים / 60 שניות = 12.56 רדיאנים/שנייה.

[IRP]

[wpdm_package id = '432 ′]

[wpdm_package id = '439 ′]

  1. המרת יחידות זווית - בעיות לדוגמה עם פתרונות
  2. בעיות ופתרונות לדוגמה של תזוזה זוויתית ותזוזה ליניארית
  3. בעיות לדוגמה של מהירות זוויתית ומהירות ליניארית עם פתרונות
  4. בעיות לדוגמה של תאוצה זוויתית ותאוצה ליניארית עם פתרונות
  5. בעיות לדוגמה של תנועות מעגליות אחידות עם פתרונות
  6. בעיות לדוגמה של תאוצה צנטריפטלית עם פתרונות
  7. בעיות לדוגמה של תנועות מעגליות לא אחידות עם פתרונות

השאירו תגובה