Primeri vprašanj o centripetalnem pospešku

7 primerov vprašanj o centripetalnem pospešku

1. Kamen je privezan na vrv in nato vrten vodoravno, dokler se kamen ne zavrti za kot 360°.^o vsako 1 sekundo. Če je dolžina vrvi 20 cm, določite velikost centripetalnega pospeška telesa!
Razprava
Znano je :
Kotna hitrost (ω) = 360^o/sekunda = 1 obrat / sekunda = 6,28 radianov/sekundo
Dolžina vrvi = polmer (r) krožne poti = 20 cm = 0,2 metra
Vprašal : centripetalni pospešek (a_s)
Jawab :

2. Kolo s polmerom 30 cm se vrti s kotno hitrostjo 180 vrt/min. Določite centripetalni pospešek točke na robu kolesa!
Razprava
Znano je :
Polmer (r) kolesa = 30 cm = 0,3 metra
Kotna hitrost (ω) = 180 vrtljajev / 60 sekund = 3 vrtljaji / sekunda = (3)(6,28 radianov) / sekunda = 18,84 radianov/sekunda
Vprašal : centripetalni pospešek (a_s) pri r = 0,3 metra
Jawab :

3. Dirkač vozi avtomobil v polkrožni ovinek s polmerom ukrivljenosti 50 metrov. Če je hitrost avtomobila 72 km/h, kolikšen je centripetalni pospešek avtomobila?
Razprava
Znano je :
Polmer (r) = 50 metrov
Hitrost (v) = 72 km/uro = (72)(1000 metrov) / 3600 sekund = 20 metrov/sekundo
Vprašal : velikost centripetalnega pospeška (a)_s)
Jawab :
Velikost centripetalnega pospeška avtomobila:
a_s = v² / r = 20² / 50 = 400 / 50 = 8 m/s²

4. Avtomobil se pelje po ovinku z radialnim pospeškom 10 m/s.², kjer je to največji centripetalni pospešek, ki ga lahko avtomobil doseže, ne da bi zdrsnil s tira. Če je hitrost avtomobila 108 km/h, kolikšen je polmer ukrivljenosti krivulje, da avtomobil ne zdrsne s tira?
Razprava
Znano je :
Centripetalni pospešek (a)_s) = 10 m/s²
Hitrost avtomobila (v) = 108 km/h = (108)(1000) / 3600 = 30 metrov/sekundo
Vprašal polmer (r)
Jawab :
Polmer ukrivljenosti ovinka:
r = v² / at_s
r = 30² / 10 = 900 / 10 = 90 metrov

5. Vprašanja za nacionalni izpit za leto 2003/2004

Graf, ki prikazuje razmerje med centripetalnim pospeškom (a_s) do linearne hitrosti (v) pri enakomernem krožnem gibanju ...

Razprava

Formula za centripetalni pospešek:

Opis: a_s = centripetalni pospešek, v = linearna hitrost, r = oddaljenost od osi vrtenja.

Raziskujemo razmerje med centripetalnim pospeškom (a_s) z linearno hitrostjo (v), tako da je oddaljenost od osi vrtenja (r) konstantna. Predpostavimo, da je r = 1.

Vrednost v narašča linearno, vrednost as pa eksponentno.

Pravilen odgovor je A.

6. Vprašanja za nacionalni izpit za predmet Fizika SMA/MA U-ZC-2013/2014 št. 4

Frukola se vrti v krožni skledi s premerom 1 m. Če se frukola vrti okoli roba sklede s konstantno kotno hitrostjo 50 vrt/min, potem sta linearna hitrost in centripetalni pospešek frnikule ...

A. 50 ms^-1 in 2500 ms^-2

B. 5π ms^-1 in 25π² ms^-2

C. 5π/3 ms^-1 in 25π²/18 ms^-2

D. 5π/6 ms^-1 in 25π²/18 ms^-2

E. 5π/12 ms^-1 in 25π²/36 ms^-2

Razprava

Znano je, da:

Premer kroga (D) = 1 meter

Polmer kroga (r) = 0,5 metra

Kotna hitrost (ω) = 50 vrt/min = 50 vrtljajev / 1 minuta

1 obrat = 2π radianov

50 vrtljajev = 50 (2π radianov) = 100π radianov

1 minuta = 60 sekund

Kotna hitrost (ω) = 100π radianov / 60 sekund = (10π/6) radianov/sekundo

Vprašano: Linearna hitrost (v) in centripetalni pospešek (a)_s)

Odgovor:

Linearna hitrost (v):

v = r ω = (0,5)(10π/6) = 5π/6 m/s

Centripetalni pospešek (a)_s):

a_s = v²/r = (5π/6)² : 0,5 = 25π²/36 : 0,5 = (25π²/36)(1/0,5)

a_s = (25π²/18) m/s²

Pravilen odgovor je D.

7. Vprašanja za nacionalni izpit 2007/2008 P4 št. 6

Predmet se giblje s konstantno hitrostjo v po krožni poti s polmerom R s centripetalnim pospeškom (a_s). Tako da centripetalni pospešek postane dvakrat večji od prvotnega, potem ...

A. v se naredi 4-krat in R se ponovi 2-krat

B. v se naredi 2-krat in R se ponovi 4-krat

C. v se naredi 2-krat in R se naredi še 2-krat

D. v ostane in R se ponovno podvoji

E. v se ponovno podvoji in R ostane

Razprava