4 примера задач на центрострепельную силу
1. К лёгкой верёвке привязан объект массой 200 грамм, который затем вращается горизонтально с постоянной угловой скоростью 5 рад/с , как показано на следующем рисунке. Если длина верёвки 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:
∑ F = ma s
∑ F = mv² / r = mω²r
Описание: ∑ F = центростремительная сила, m = масса объекта, v = тангенциальная скорость, ω = угловая скорость, r = радиус круговой траектории.
∑ F = m ω 2 r = (0,2)(5) 2 (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Ньютона
Правильный ответ — C.
2. Ученик вращает камень, привязанный к концу веревки. Камень вращается горизонтально, как показано 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, то 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. На ровной дороге спроектирован поворот, который автомобиль должен преодолеть с максимальной скоростью 10 м/с . Коэффициент трения между шинами и дорогой равен 0,5, а радиус кривизны дороги — R м. Тогда значение R равно… (g = 10 м/ с² )
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 (μs ) = 0,5
Ускорение свободного падения (g) = 10 м/ с²
Вопрос: Радиус кривизны дороги (R метров)
Джаваб:
Единственная результирующая горизонтальная сила, действующая на автомобиль при повороте, — это сила статического трения . Формула для расчета статического трения:
4. Автомобиль движется по повороту дороги в точке М, как показано на рисунке ниже.
Коэффициент статического трения между колесами и дорогой составляет 0,4 (ускорение свободного падения 10 м/с² ) . Чтобы предотвратить выезд автомобиля за пределы трассы, максимально допустимая скорость составляет…
A. √10 мс-1
Б. 2 √ 10 мс -1
C. 4 √ 10 мс -1
Д. 5 √ 10 мс -1
E. 6 √ 10 мс -1
Обсуждение
Известно, что:
Коэффициент статического трения (мкс ) = 0,4
Ускорение свободного падения (g) = 10 м/ с²
Радиус кривизны (R) = 40 метров
Вопрос: максимальная скорость (v)
Джаваб:
Второй закон Ньютона о движении при равномерном круговом движении
Информация :
ΣF = центростремительная сила = результирующая сила = полная сила, m = масса объекта, as = 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 :
μs = 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.
