7 exemple de mișcare circulară uniformă
1. O elice care inițial este în repaus se rotește cu o accelerație unghiulară constantă de 2 rad/s.2Determinați accelerația unghiulară și viteza unghiulară a elicei după 2 secunde. Exprimați-le în radiani și secunde.
Pembahasan
Este cunoscut :
Întrebat accelerația unghiulară și viteza unghiulară după 2 secunde
11 exemple de probleme de mișcare circulară uniformă
1. O particulă se mișcă în cerc cu o viteză unghiulară constantă de 10 rad/s. Determinați (a) viteza unghiulară a particulei după 10 secunde (b) unghiul subîntins de particulă după 10 secunde.
Pembahasan
(a) viteza unghiulară după 10 secunde
Accelerația este o mărime vectorială, o mărime fizică care are atât magnitudine, cât și direcție. Simbolul său este o ( accelerație ). Unitatea sa internațională este metri pe secundă la pătrat, prescurtat m/ s².
Accelerație medie
Exemplu de probleme.
O mașină care inițial rămâne staționară timp de 5 secunde, apoi se deplasează spre est cu o viteză de 10 m/s. Determinați accelerația medie.
Pembahasan
Dacă împingi o carte pe o masă până când se mișcă, depui lucru mecanic asupra cărții. Când un obiect cade la suprafața pământului deoarece este tras de forța gravitațională , forța gravitațională depune lucru mecanic asupra obiectului. Invers, dacă împingi un obiect cu toată puterea ta până când ești leoarcă de transpirație, dar obiectul nu se mișcă, nu ai depus lucru mecanic asupra obiectului. În viața de zi cu zi, se spune că ai depus un lucru mecanic sau o muncă grea împingând un obiect, dar conform fizicii, nu ai depus lucru mecanic asupra obiectului deoarece obiectul nu se deplasează (obiectul nu își schimbă locul).
Materialul momentului unghiular
Lucrul care face mișcare dreaptă are impuls care poate fi calculat folosind formula:
p = mv
Informație :
p = impuls (unitatea internațională este kilogram-metru/secundă, prescurtată kg m/s)
m = masă (unitatea internațională este kilogramul, prescurtat kg)
v = viteză (unitatea internațională este metru/secundă, prescurtată m/s)
Mărimea fizică în mișcare de rotație care este identică cu masa (m) în mișcare rectilinie este moment de inerție (I). Mărimea fizică în mișcarea de rotație care este identică cu viteza (v) în mișcarea rectilinie este viteză unghiularăAstfel, un obiect în rotație are un impuls care poate fi calculat folosind formula:
Momentul de inerție al materialului
Există două obiecte, unul dintre ele având o masă mică, iar celălalt o masă mai mare. Care obiect este mai ușor de mișcat dacă este împins cu aceeași forță? Faptul arată că obiectele cu o masă mai mică sunt mai ușor de mișcat decât obiectele cu o masă mai mare. Deci, mărimea masei obiectului determină mărimea accelerației obiectului dacă se aplică o forță. Dacă în mișcarea dreaptă, masa unui obiect determină dacă un obiect este ușor sau dificil de mișcat (accelerează), atunci în mișcarea de rotație, momentul de inerție al unui obiect determină dacă un obiect este ușor sau dificil de mișcat.
Momentul forței (cuplul) Material
Stilul brațelor
Luați în considerare un obiect rotativ, cum ar fi o ușă. Când ușa este deschisă sau închisă, aceasta se rotește. Balamaua care leagă ușa de perete acționează ca axă de rotație.
Imagine a ușii văzută de sus. Să luăm în considerare un exemplu în care o ușă este împinsă cu două forțe, ambele forțe având aceeași magnitudine și direcție; direcția forței este perpendiculară pe ușă.
Anterior ați studiat a doua lege a lui Newton, care este exprimată prin ecuația:
Această ecuație explică relația dintre forța rezultantă, cunoscută și sub numele de forță netă, și masă și accelerație. Forța rezultantă care acționează asupra unui obiect cu masă determină accelerarea obiectului.
De data aceasta vom introduce o altă formă a celei de-a doua legi a lui Newton, care explică relația dintre forța rezultantă și modificările impulsului.
Viteza este o mărime vectorială, în timp ce viteza este o mărime scalară. Viteza are atât magnitudine, cât și direcție, în timp ce viteza are doar magnitudine. Unitatea internațională este metri pe secundă, prescurtat m/s sau ms -1 . Simbolul său este v ( viteză ).
Viteză medie și viteză medie
Studiați, de asemenea, exemple de viteză tangențială și viteză unghiulară.
Dacă un obiect se rotește în sensul acelor de ceasornic și completează o rotație (360°) într-o secundă, atunci viteza unghiulară a tuturor părților ventilatorului este de 1 rotație/secundă = 360 ° /secundă = 6,28 radiani/secundă, iar direcția vitezei unghiulare este în sensul acelor de ceasornic. Dacă raza ventilatorului este de 20 cm, marginea ventilatorului se mișcă în cerc cu o viteză de (2)(3,14)(20 cm) / 1 secundă = 125,6 cm/s = 1,256 m/s. Un punct aflat la 1 cm (0,01 m) de axă se mișcă în cerc cu o viteză de (2)(3,14)(1 cm) / 1 secundă = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s. Cu cât r este mai mic, cu atât viteza este mai mică. În mișcarea circulară , viteza se numește de obicei viteză tangențială. Se numește tangențială deoarece direcția vitezei este întotdeauna tangențială la traiectoria circulară.