Rollende beweging – problemen en oplossingen

1. Een hol cilindrisch object (I = m R 2 ) rolt zonder slip omhoog over een ruw hellend vlak met een beginsnelheid van 10 m/s. Het hellende vlak heeft een hellingshoek θ met tan θ = 0.75. Als de zwaartekrachtversnelling g = 10 ms -2 is , wordt de snelheid van het object gereduceerd tot 5 ms -1, wat is dan de afstand die het object op het hellende vlak aflegt?

Bekend:

Traagheidsmoment van de holle cilinder (I) = m R 2

Elevatiehoek = θ , waarbij tan θ = 0.75 = 75/100 = opp / adj

Zonde θ = opp / hyp = 75/125 = 3/5 = 0.6

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²

Beginsnelheid (v o ) = 10 m/s

Eindsnelheid (v t ) = 5 m/s

Gewild : Afstand Rollende beweging - problemen en oplossingen 1

oplossing:

Bereken de hoogte die de cilinder bereikt met behulp van de wet van behoud van mechanische energie.

Rollende beweging - problemen en oplossingen 2

Initiële hoogte (h o ) = 0 meter

Beginsnelheid (v o ) = 10 m/s

Eindsnelheid (v t ) = 5 m/s

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²

Rollende beweging - problemen en oplossingen 3

De cilinder bereikt een hoogte van 7.5 meter.

Afgelegde afstand door de cilinder:

Rollende beweging - problemen en oplossingen 4

De cilinder heeft een afstand van 12.5 meter afgelegd.

Het juiste antwoord is A.

Beschrijving van de vergelijking:

o = begintijd, t = eindtijd, ME = mechanische energie , PE = potentiële energie, KE = kinetische energie , m = massa , g = zwaartekrachtversnelling, h = hoogte, v = lineaire snelheid, ω = hoeksnelheid , I = traagheidsmoment, R = straal van de cilinder

2. Een massieve cilinder (I = ½ m R 2 ) met een massa van 3 kg rolt zonder slip omhoog over een ruw hellend vlak met een hellingshoek θ en sin θ = 0.6. Als de zwaartekrachtversnelling g = 10 ms -2 en de beginsnelheid van het object 10 m/s is, dan is de lengte van het hellende vlak die het object aflegt...

Bekend:

Traagheidsmoment van een massieve cilinder (I) = ½ m R 2

Massa van de cilinder = 3 kg

Beginsnelheid (v o ) = 10 m/s

Eindsnelheid (v t ) = 0 m/s (object stopt)

Elevatiehoek ( θ ) = θ , waarbij sin θ = 0.6 = 6/10 = opp/hyp

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/s²2Rollende beweging - problemen en oplossingen 5

Gevraagd: De lengte van het hellend vlak dat het object aflegt

oplossing:

Bereken de hoogte die de cilinder bereikt met behulp van de wet van behoud van mechanische energie.

Rollende beweging - problemen en oplossingen 6

Rollende beweging - problemen en oplossingen 7

Initiële hoogte (h o ) = 0 meter

Beginsnelheid (v o ) = 10 m/s

Eindsnelheid (v t ) = 0 m/s (object stopt)

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²

Rollende beweging - problemen en oplossingen 8

De cilinder bereikt een hoogte van 7.5 meter.

Afgelegde afstand door de cilinder:

Rollende beweging - problemen en oplossingen 9

De cilinder heeft een afstand van 12.5 meter afgelegd.

3. Een hol cilindrisch object (I = m R 2 ) met straal R rolt zonder slip omhoog over een ruw hellend vlak met een hoek α, waarbij sin α = 0.8. Als de zwaartekrachtversnelling g = 10 ms -2 en de beginsnelheid 8 ms -1 is , wat is dan de lengte van het hellende vlak die het object aflegt voordat het stopt?

Bekend:

Traagheidsmoment van een massieve cilinder (I) = m R 2

Beginsnelheid (v o ) = 8 m/s

Eindsnelheid (v t ) = 0 m/s (object stopt)

Elevatiehoek van hellend vlak ( θ ) = θ , waarbij sin θ = 0.8

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²

Gezocht: Afstand afgelegd door de cilinder

oplossing:

Bereken de hoogte die de cilinder bereikt met behulp van de wet van behoud van mechanische energie.

Rollende beweging - problemen en oplossingen 10

Rollende beweging - problemen en oplossingen 11

Initiële hoogte (h o ) = 0 meter

Beginsnelheid (v o ) = 8 m/s

Eindsnelheid (v t ) = 0 m/s

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²

Rollende beweging - problemen en oplossingen 12

De cilinder bereikt een hoogte van 6.4 meter.

Afgelegde afstand door de cilinder:

Rollende beweging - problemen en oplossingen 13

De cilinder heeft een afstand van 8 meter afgelegd.

Laat een bericht achter