Fihetsehana boribory - olana sy vahaolana

1. Mihetsika anaty faribolana amin'ny hafainganam-pandeha tsy miova 4 m/s ny zavatra 10 kg. Raha 0.5 metatra ny savaivon'ny faribolana dia:

1) Ny fatran'ny faribolana dia 4/π Hz

2) Ny hafainganana centripetal dia 32 ms ^-2

3) Ny hery centripetal dia 320 N

4) Ny fe-potoana dia 4π s.

Iza avy ireo fanambarana marina?

Fantatra:

Lanjan'ny zavatra (m) = 10 kg

Ny hafainganam-pandeha lineary (v) = 4 m/s

Ny savaivon'ny faribolana (r) = 0.5 metatra

vahaolana:

1) Ny fatran'ny faribolana

v = 2 π rf

4 = 2 π (0.5) f

4 = π f

f = 4/π Hertz

2) Ny hafainganana centripetal

a _s = v ² / r = 4 ² / 0,5 = 16 / 0,5 = 32 m/s ²

3) Ny hery centripetal

F = ma _s = (10)(32) = 320 N

4) Vanim-potoana

T = 1 : f = 1 : 4/π = 1 x π/4 = π/4

2. Mihetsika anaty faribolana misy savaivony 6 metatra ny zavatra iray. Raha mihodina faribolana 16 ao anatin'ny 2 minitra ilay zavatra, inona ny hafainganam-pandehan'ilay zavatra.

Fantatra:

Radius (r) = 6 metatra

Ny hafainganam-pandeha zoro (ω) = fihodinana 16 / 2 minitra = fihodinana 8 / minitra = fihodinana 8 / 60 segondra = fihodinana 0.13/segondra.

Tadiavo: Ny hafainganam-pandeha lineary (v)?

vahaolana:

v = r ω = (6 metatra)(0.13 fihodinana/segondra) = 0.8 metatra/segondra

Amin'ny radian:

1 fihodinana = 2π radians = 2(3.14) = 6.28 radians

Ny hafainganam-pandeha zoro = 8 (6.28) radian / 60 segondra = 50.24 radian / 60 segondra = 0.84 radian/segondra

v = r ω = (6 metatra)(0.84 radian/segondra) = 5.04 radian/segondra.

3. Mihodina in-4 ao anatin'ny 1 segondra ny zavatra iray manana radius 20/π cm. Inona ny hafainganam-pandehan'ny sisin'ny zavatra iray?

Fantatra:

Radius (r) = 20/π sm = 20 / 3.14 sm = 6.4 sm = 0.064 metatra

Ny hafainganam-pandeha zoro (ω) = fihodinana 4 / 1 segondra = fihodinana 4 / segondra.

1 fihodinana = (2)(3.14) radian = 6.28 radian

Ny hafainganam-pandeha zoro (ω) = (4)(6.28) radian/segondra = 25.12 radian/segondra

Tadiavo: Ny hafainganam-pandeha linearin'ny sisin'ny zavatra (v)

vahaolana:

v = r ω = (0.064 metatra)(25.12 radians/segondra) = 1.6 metatra/segondra

4. Zavatra mihetsika boribory amin'ny hafainganam-pandeha tsy miova, ny hafainganam-pandehan'ny zavatra dia miankina amin'ny…

vahaolana:

Ny fitoviana amin'ny hafainganam-pandeha linearin'ny fihetsehana boribory:

v = ny hafainganam-pandeha lineary

d = 2πr = manodidina

T = fe-potoana = ny fotoana ilaina amin'ny fihodinana feno iray.

5. Mihetsika ao anaty faribolana misy radius 50 metatra ny zavatra iray. Raha 120 rpm ny hafainganam-pandehan'ny zoro, inona avy ireo elanelam-potoana sy ny hafainganam-pandeha linear an'ilay zavatra?

Fantatra:

Radius (r) = 50 sm = 0.5 metatra

Ny hafainganam-pandeha zoro (ω) = 120 rpm = fihodinana 120 / 1 minitra = fihodinana 120 / 60 minitra = fihodinana 2 / 1 segondra

1 revolisiona = 2π radian

Ny hafainganam-pandeha zoro (ω) = 2 (2π radians) / 1 segondra = 4π radians/segondra

Tadiavo: Ny elanelam-potoana (T) sy ny hafainganam-pandeha lineary (v)

vahaolana:

Vanim-potoana (T):

Ny fe-potoana dia ny fotoana ilaina amin'ny fihodinana feno iray.

Mihodina indroa ao anatin'ny 1 segondra ny zavatra iray = fihodinana 1 isaky ny 0.5 segondra. Fe-potoana = 0.5 segondra.

Ny hafainganam-pandeha lineary (v):

v = r ω = (0.5 metatra)(4π radians/segondra) = 2π metatra/segondra.

Inona no mahasamihafa ny hafainganam-pandeha tangential sy ny hafainganam-pandeha angular amin'ny fihetsehana boribory?
Valiny : Ny hafainganam-pandeha tangential dia ny hafainganam-pandeha linearin'ny teboka iray eo amin'ny zavatra mihodina ary manondro ny hafainganam-pandehan'ny teboka eo amin'ny lalany boribory. Ny hafainganam-pandeha angular kosa dia manondro ny hafainganam-pandehan'ny fiovan'ny zoro rehefa mihodina ny zavatra. Ny hafainganam-pandeha tangential dia matetika refesina amin'ny metatra isan-tsegondra (m/s) raha toa kosa ny hafainganam-pandeha angular dia matetika refesina amin'ny radians isan-tsegondra (rad/s).
Inona no atao hoe hafainganam-pandeha centripetal ary ahoana no ifandraisan'izany amin'ny fihetsehana boribory?
Valiny : Ny hafainganana centripetal dia ny hafainganana tsapan'ny zavatra mihetsika amin'ny lalana boribory. Manondro hatrany ny afovoan'ny faribolana izy io ary tompon'andraikitra amin'ny fitazonana ny zavatra amin'ny lalany boribory. Ny raikipohy ho an'ny hafainganana centripetal dia $c =_{v} 2 ^{/ r}$ izay $v$ ny hafainganam-pandeha tangential ary $r$ ny radius an'ny faribolana.
Nahoana ny zavatra mihetsika boribory mitovy no manana hafainganana na dia tsy miova aza ny hafainganam-pandehany?
Valiny : Na dia mijanona ho tsy miova aza ny haben'ny hafainganam-pandeha amin'ny fihetsehana boribory mitovy, dia miova ny lalana alehan'ny hafainganam-pandeha. Koa satria ny hafainganam-pandeha dia faritana ho fiovan'ny hafainganam-pandeha, ary ny hafainganam-pandeha dia habe vector miaraka amin'ny habe sy ny lalana, ny fiovan'ny lalana rehetra dia antsoina hoe hafainganam-pandeha. Amin'ity tranga ity, dia hafainganam-pandeha centripetal izany.
Ahoana no ifandraisan'ny hery ilaina hihazonana ny fihetsehana boribory amin'ny lanjan'ny zavatra sy ny savaivony amin'ny faribolana?
Valiny : Ny hery ilaina hihazonana ny fihetsehana boribory dia omena amin'ny alalan'ny raikipohy hery santripetal: $F_{c} = m \times a_{c} = m \times v ^{2 /r}$
Nahoana ianao no mahatsiaro ho voatosika hivoaka rehefa mivily mafy ny fiara (ohatra, ao anaty fihodinana)?
Valiny : Izany dia noho ny hery santrifugal "noforonina", izay hery tsapa izay miasa ivelany amin'ny vatana mihetsika amin'ny lalana boribory. Tsy hery tena izy amin'ny heviny hoe manosika na misintona izany, fa vokatry ny tsy fahatomombanana. Ny vatanao dia te hihetsika amin'ny tsipika mahitsy (lalàn'i Newton voalohany), saingy ny rindrin'ny fiara na ny fehikibo fiarovana dia mampiasa hery mba hitazonana anao hihetsika amin'ny faribolana. Izany dia miteraka fahatsapana ho voatosika hivoaka.
Inona no anjara asan'ny fikosehana amin'ny fihetsehana boribory, indrindra rehefa mihodina eny an-dalana ny fiara?
Valiny : Ny fifandonana eo amin'ny kodiarana sy ny lalana dia manome ny hery centripetal ilaina ahafahan'ny fiara mihodina. Raha tsy ampy ny fifandonana dia hisolafaka na hikoriana ny fiara, ka tsy hanaraka ny lalana boribory tokony halehany.
Ahoana no fiovan'ny hery centripetal raha toa ka mihena ho antsasany ny savaivon'ny lalana boribory nefa mijanona ho mitovy ny hafainganam-pandeha?
Valiny : Raha zaraina roa ny savaivony ary mijanona ho mitovy ny hafainganam-pandeha, dia hitombo avo roa heny ny hery centripetal, satria mifanandrify amin'ny savaivony ny hery centripetal.
Nahoana isika no tsy afaka manana hery centrifugal raha tsy misy hery centripetal amin'ny fihetsehana boribory?
Valiny : Ny hery centrifugal dia hery mihetsika na "noforonina" hita ao anatin'ny rafitra fihodinana. Toa manosika zavatra hivoaka avy ao amin'ny foiben'ny fihodinana izy io. Na izany aza, mba hahafahan'ny zavatra mihetsika amin'ny lalana boribory, dia tsy maintsy misy hery tena izy miasa mankany amin'ny afovoany, izay ny hery centripetal. Raha tsy misy ny hery centripetal, dia tsy hisy ny fihetsehana boribory, ary noho izany, tsy hisy ny fahatsapana ny hery centrifugal.
Ahoana no mahatonga ny hery misintona eo amin'ny Tany sy ny Volana ho tompon'andraikitra amin'ny fihodinan'ny Volana amin'ny planeta manodidina azy?
Valiny : Ny hery misintona eo anelanelan'ny Tany sy ny Volana dia miasa toy ny hery centripetal izay mitazona ny Volana amin'ny fihodinany manodidina ny Tany. Raha tsy misy io fisintonana hery misintona io dia hihetsika amin'ny tsipika mahitsy ny Volana fa tsy amin'ny fihodinany boribory (na marina kokoa, eliptika).
Raha toa ka fohezina antsasany ny tady mifatotra amin'ny baolina sady ahodinkodina amin'ny hafainganam-pandeha mitovy ny baolina, ahoana no hiovan'ny fihenjanan'ny tady?

Valiny : Raha ahena ho antsasany ny halavan'ny tady (izay mifanandrify amin'ny savaivony amin'ny lalana boribory) sady mitazona ny hafainganam-pandeha tsy miova, dia hitombo avo roa heny ny hery centripetal ilaina (ary noho izany ny fihenjanana ao amin'ny tady). Izany dia satria ny hery centripetal (ary miovaova arakaraka ny toe-javatra ny fihenjanana amin'ity tranga ity) dia mifanandrify amin'ny savaivony.