Примеры задач на тему центростремительной силы

4 примера задач на центрострепельную силу

1. Объект массой 200 граммов привязан к лёгкой верёвке, а затем вращается горизонтально с… угловая скорость остается на уровне 5 рад/с^-1как показано на следующем изображении. Если длина веревки равна l = 60 см, то величина центростремительной силы, действующей на объект, равна...

A. 0,3 N

B. 0,6 N

C. 3 N

D. 6 N

В. 30 С

Обсуждение

Известно, что:

Масса объекта (m) = 200 грамм = 200/1000 кг = 2/10 кг = 0,2 кг

Угловая скорость (ω) = 5 радиана/секунду

Длина веревки = радиус (r) круговой траектории = 60 см = 60/100 метров = 0,6 метра

Вопрос: Величина центростремительной силы, действующей на объект, равна…

Джаваб:

Центростремительная сила — это результирующая сила, которая вызывает центростремительное ускорение объекта. Формула для центростремительной силы:

ΣФ = но_s

ΣF = mv²/r = m ω² r

Информация : ΣF = центростремительная сила, m = масса объекта, v = тангенциальная скорость, ω = угловая скорость, r = радиус круговой траектории.

ΣF = m ω² r = (0,2)(5)² (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Ньютона

Правильный ответ — C.

2. Студент вращает камень, привязанный к концу веревки. Камень вращается горизонтально, как показано на рисунке выше. Если скорость вращения камня удвоить, то центростремительная сила станет...

А. В 6 раза больше оригинала

Б. Еще 5 раза

C. В 4 раза больше оригинала

Д. 2 раза снова

Е. В 2 раза оригинал

Обсуждение

Известно, что:

Масса камня = м

Скорость камня = v

Длина веревки = радиус = r

Вопрос: Если скорость удвоится, центростремительная сила станет…

Джаваб:

Если скорость удвоится, то центростремительная сила станет:

Центростремительная сила увеличивается в 4 раза по сравнению с первоначальной.

Правильный ответ — C.

3. Поворот на ровной дороге рассчитан на движение автомобиля с максимальной скоростью 10 м/с.^-1Известно, что коэффициент трения между шиной и дорогой равен 0,5, а радиус кривизны дороги — R м. Тогда значение R равно… (g = 10 м/с²)^-2)

А. 7,5 метров

В. 8,0 метров

С. 10 метров

Д. 15 метров

В. 20 метров

Обсуждение

Известно, что:

Скорость (v) = 10 м/с

Коэффициент трения между шиной и дорогой (μ)_s) = 0,5

Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²²

Вопрос: Радиус кривизны дороги (R метров)

Джаваб:

Единственная результирующая сила, действующая на автомобиль в горизонтальном направлении при повороте, — это сила статического тренияФормула силы статического трения:

4. Автомобиль движется по повороту дороги в точке М, как показано на рисунке ниже.

Коэффициент статического трения между колесом и дорогой составляет 0,4 (ускорение свободного падения 10 м/с²).^-2Чтобы предотвратить выезд автомобиля за пределы трассы, максимально допустимая скорость составляет…

A. √10 мс^-1

Б. 2√10 мс^-1

С. 4√10 мс^-1

Д. 5√10 мс^-1

E. 6√10 мс^-1

Обсуждение

Известно, что:

Коэффициент статического трения (μ)_s) = 0,4

Ускорение свободного падения (g) = 10 м/с²²

Радиус кривизны (R) = 40 метров

Вопрос: максимальная скорость (v)

Джаваб:

Румус Второй закон Ньютона на равномерное круговое движение

Информация :

ΣF = центростремительная сила = результирующая сила = полная сила, m = масса объекта, a_s = центростремительное ускорение, v = линейная скорость, R = радиус кривизны

Центростремительная сила

Центростремительная сила — это результирующая сила, направленная к центру круговой траектории. Когда автомобиль движется по кругу, единственной силой, направленной к центру, является статическое трение, поэтому статическое трение — это центростремительная сила.

Формула силы статического трения:

Информация :

μ_s = коэффициент статического трения, w = вес объекта, m = масса объекта, g = ускорение свободного падения.

Рассчитайте максимальную скорость (v):

Правильный ответ — C.

Источник вопроса:

Вопросы по физике для национального экзамена в старших классах средней школы/профессионального училища.