7 przykładów ruchu jednostajnie zmieniającego się po okręgu
1. Śmigło, które początkowo jest w stanie spoczynku, obraca się ze stałym przyspieszeniem kątowym wynoszącym 2 rad/s.2Określ przyspieszenie kątowe i prędkość kątową śmigła 2 sekundy później. Wyraź je w radianach i sekundach.
Pembahasan
Wiadomo, że :
Zapytano :przyspieszenie kątowe i prędkość kątowa po 2 sekundach
11 przykładów problemów z ruchem jednostajnym po okręgu
1. Cząstka porusza się po okręgu ze stałą prędkością kątową 10 rad/s. Wyznacz (a) prędkość kątową cząstki po 10 sekundach (b) kąt, jaki tworzy cząstka po 10 sekundach.
Pembahasan
(a) prędkość kątowa po 10 sekundach
Przyspieszenie to wielkość wektorowa, czyli wielkość fizyczna, która ma zarówno wartość, jak i kierunek. Jego symbolem jest a ( przyspieszenie ). Jego międzynarodową jednostką miary jest metr na sekundę kwadratową, w skrócie m/ s².
Średnie przyspieszenie
Przykład problemów.
Samochód początkowo stoi nieruchomo przez 5 sekund, a następnie porusza się na wschód z prędkością 10 m/s. Określ średnie przyspieszenie.
Pembahasan
Jeśli pchasz książkę na stole, aż się poruszy, wykonujesz pracę nad książką. Kiedy obiekt spada na powierzchnię ziemi, ponieważ jest przyciągany przez siłę grawitacji , siła grawitacji wykonuje pracę nad obiektem. I odwrotnie, jeśli pchasz obiekt z całej siły, aż zlejesz się potem, ale obiekt się nie porusza, nie wykonałeś nad nim pracy. W życiu codziennym mówi się, że wykonałeś pracę lub ciężką pracę, pchając obiekt, ale zgodnie z fizyką nie wykonałeś nad nim pracy, ponieważ obiekt nie ulega przemieszczeniu (nie zmienia miejsca).
Materiał momentu pędu
Rzecz, która to robi ruch prosty ma pęd, który można obliczyć za pomocą wzoru:
p = średnia wartość
Keterangan:
p = pęd (międzynarodową jednostką jest kilogram metr / sekunda, w skrócie kg m/s)
m = masa (międzynarodową jednostką jest kilogram, w skrócie kg)
v = prędkość (międzynarodową jednostką jest metr na sekundę, w skrócie m/s)
Wielkość fizyczna w ruchu obrotowym, która jest identyczna z masą (m) w ruchu prostoliniowym, to moment bezwładności (I). Wielkość fizyczna w ruchu obrotowym, która jest identyczna z prędkością (v) w ruchu prostoliniowym, to prędkość kątowaZatem obiekt w ruchu obrotowym ma pęd, który można obliczyć za pomocą wzoru:
Moment bezwładności materiału
Istnieją dwa obiekty, z których jeden ma małą masę, a drugi większą. Który obiekt jest łatwiejszy do poruszenia, jeśli jest pchany z tą samą siłą? Fakt ten pokazuje, że obiekty o mniejszej masie są łatwiejsze do poruszenia niż obiekty o większej masie. Zatem masa obiektu determinuje wielkość przyspieszenia obiektu po przyłożeniu siły. O ile w ruchu prostoliniowym masa obiektu decyduje o tym, czy obiekt jest łatwy, czy trudny do poruszenia (przyspieszenia), to w ruchu obrotowym moment bezwładności obiektu decyduje o tym, czy obiekt jest łatwy, czy trudny do poruszenia.
Moment siły (moment obrotowy) Materiał
Styl ramion
Rozważmy obracający się obiekt, taki jak drzwi. Drzwi obracają się podczas otwierania i zamykania. Zawias łączący drzwi ze ścianą pełni funkcję osi obrotu.
Zdjęcie drzwi widziane z góry. Rozważmy przykład, w którym drzwi są pchane dwiema siłami, przy czym obie siły mają tę samą wartość i kierunek; kierunek siły jest prostopadły do drzwi.
Wcześniej zapoznałeś się z drugim prawem Newtona, które wyraża się za pomocą równania:
To równanie wyjaśnia związek między siłą wypadkową, znaną również jako siła wypadkowa, a masą i przyspieszeniem. Siła wypadkowa działająca na obiekt mający masę powoduje jego przyspieszenie.
Tym razem przedstawimy inną formę drugiego prawa Newtona, która wyjaśnia związek między siłą wypadkową a zmianą pędu.
Prędkość jest wielkością wektorową, podczas gdy prędkość jest wielkością skalarną. Prędkość ma zarówno wartość, jak i kierunek, podczas gdy prędkość ma tylko wartość. Miarą międzynarodową jest metr na sekundę, w skrócie m/s lub ms -1 . Jej symbolem jest v ( prędkość ).
Średnia prędkość i średnia prędkość
Zapoznaj się również z przykładami prędkości stycznej i prędkości kątowej.
Jeśli obiekt obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i wykonuje jeden obrót (360o) w ciągu 1 sekundy, wówczas prędkość kątowa wszystkich części wachlarza wynosi 1 obrót na sekundę = 360o na sekundę = 6,28 radianów na sekundę, a kierunek prędkości kątowej jest zgodny z ruchem wskazówek zegara. Jeśli promień wachlarza wynosi 20 cm, krawędź wachlarza porusza się po okręgu z prędkością (2)(3,14)(20 cm) / 1 sekunda = 125,6 cm/s = 1,256 m/s. Punkt 1 cm (0,01 m) od osi porusza się po okręgu z prędkością (2)(3,14)(1 cm) / 1 sekunda = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s. Im mniejsze r, tym mniejsza prędkość. W ruchu okrężnym prędkość jest zwykle nazywana prędkością styczną. Nazywa się go stycznym, ponieważ kierunek prędkości jest zawsze styczny do toru kołowego.