Gaioiga faataamilomilo – faafitauli ma fofo

Gaioiga faataamilomilo - faafitauli ma fofo

1. O se mea e 10-kg le mamafa e fealua’i i totonu o se li’o i se saoasaoa tumau e 4 m/s. Afai o le radius o le li’o e 0.5 mita, ona:

1) O le televave o li'o e 4/π Hz

2) O le fa'atelevaveina fa'a-centripetal e 32 ms ^-2

3) O le malosi fa'a-centripetal e 320 N

4) O le vaitaimi e 4π s.

O a fa'amatalaga moni?

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino (m) = 10 kg

O le saoasaoa fa'alaina (v) = 4 m/s

O le radius o le li'o (r) = 0.5 mita

Fofo:

1) O le tele o taimi o le li'o

v = 2 π rf

4 = 2 π (0.5) f

4 = π f

f = 4/π Hertz

2) O le fa'atelevaveina o le centripetal

a _s = v ² / r = 4 ² / 0,5 = 16 / 0,5 = 32 m/s ²

3) O le malosi fa'a-centripetal

F = ma _s = (10)(32) = 320 N

4) Vaitaimi

T = 1 : f = 1 : 4/π = 1 x π/4 = π/4

2. O loʻo fealuaʻi se mea i totonu o se liʻo e 6 mita le lautele. Afai e faʻataʻamilomilo e le mea ni liʻo e 16 i le 2 minute, o le a le saoasaoa faʻasolosolo o le mea.

Ua iloa:

Lapo'a (r) = 6 mita

O le saoasaoa tulimanu (ω) = 16 taamilosaga / 2 minute = 8 taamilosaga / minute = 8 taamilosaga / 60 sekone = 0.13 taamilosaga/sekone.

Mana'omia: O le saoasaoa laina (v)?

Fofo:

v = r ω = (6 mita)(0.13 taamilosaga/sekone) = 0.8 mita/sekone

I radians:

1 taamilosaga = 2π radians = 2(3.14) = 6.28 radians

O le saoasaoa tulimanu = 8 (6.28) radians / 60 sekone = 50.24 radians / 60 sekone = 0.84 radians/sekone

v = r ω = (6 mita)(0.84 radians/sekone) = 5.04 radians/sekone.

3. O se mea faitino e 20/π cm le radius e feliuliuaʻi fa taimi i le 1 sekone. O le a le saoasaoa laina o le pito o se mea faitino.

Ua iloa:

Lapo'a (r) = 20/π cm = 20 / 3.14 cm = 6.4 cm = 0.064 mita

O le saoasaoa tulimanu (ω) = 4 taamilosaga / 1 sekone = 4 taamilosaga / sekone.

1 taamilosaga = (2)(3.14) radians = 6.28 radians

O le saoasaoa tulimanu (ω) = (4)(6.28) radians/sekone = 25.12 radians/sekone

Mana'omia: O le saoasaoa fa'alaina o le pito o le mea faitino (v)

Fofo:

v = r ω = (0.064 mita)(25.12 radians/sekone) = 1.6 mita/sekone

4. O se mea e gaoioi i se li'o i se saoasaoa tumau, o le saoasaoa laina o le mea e fa'alagolago i…

tagai foi i le Gaioiga o tino e lua e tutusa le saoasaoa i luga o se fogaeleele maʻaʻa ma le malosi o le feteʻenaʻiga - faʻafitauli ma fofo

Fofo:

O le fua fa'atatau o le saoasaoa fa'asolosolo o le gaioiga fa'ata'amilomilo:

v = le saoasaoa laina

d = 2πr = li'o

T = vaitaimi = le taimi e manaʻomia mo le tasi taamilosaga atoa.

5. O se mea e fealua'i i totonu o se li'o e 50 mita le lautele. Afai o le saoasaoa tulimanu o le mea e 120 rpm, o a le va o taimi ma le saoasaoa laina o le mea?

Ua iloa:

Lapo'a (r) = 50 cm = 0.5 mita

O le saoasaoa tulimanu (ω) = 120 rpm = 120 taamilosaga / 1 minute = 120 taamilosaga / 60 minute = 2 taamilosaga / 1 sekone

1 taamilosaga = 2π radian

O le saoasaoa tulimanu (ω) = 2 (2π radians) / 1 sekone = 4π radians/sekone

Mana'omia: O le va o taimi (T) ma le saoasaoa laina (v)

Fofo:

Vaitaimi (T):

O le vaitaimi o le taimi e manaʻomia mo le tasi taamilosaga atoa.

E fa'ata'amilomilo se mea i ta'amilosaga e lua i le 1 sekone = 1 ta'amilosaga i le 0.5 sekone. Vaitaimi = 0.5 sekone.

O le saoasaoa laina (v):

v = r ω = (0.5 mita)(4π radians/sekone) = 2π mita/sekone.

O le a le eseesega i le va o le saoasaoa tangential ma le saoasaoa angular i le gaioiga faataamilo?
Tali : O le saoasaoa o le tangential o le saoasaoa fa'asolosolo o se tulaga i luga o se mea e feliuliua'i ma e fa'ailoa mai ai le saoasaoa o le feliuliua'i o le tulaga i lona ala fa'ata'amilomilo. O le saoasaoa o le angular, i le isi itu, e fa'atatau i le saoasaoa o le suiga o le tulimanu a'o feliuliua'i le mea. O le saoasaoa o le tangential e masani ona fuaina i mita i le sekone (m/s) ae o le saoasaoa o le angular e masani ona fuaina i radians i le sekone (rad/s).
O le ā le fa'atelevaveina o le centripetal ma e fa'apefea ona fesoota'i ma le gaioiga fa'ata'amilomilo?
Tali : O le fa'avavevaveina fa'asenetipe o le fa'avavevaveina lea e o'o i ai se mea o lo'o gaoioi i se ala fa'ata'amilomilo. E fa'asino i taimi uma i le ogatotonu o le li'o ma e nafa ma le taofia o le mea i lona ala fa'ata'amilomilo. O le fua fa'atatau mo le fa'avavevaveina fa'asenetipe o $le_{c} = v ^{2 /r}$ lea o $le v$ o le saoasaoa tangential ma $le r$ o le radius o le li'o.
Aiseā e fa'atelevaveina ai se mea o lo'o faia se gaioiga fa'ata'amilomilo tutusa e tusa lava pe tumau lona saoasaoa?
Tali : E ui o le tele (po'o le telē) o le saoasaoa e tumau pea i le gaioiga fa'ata'amilomilo tutusa, ae o le itu o le saoasaoa e suia. Talu ai o le fa'avavevaveina ua fa'amatalaina o se suiga i le saoasaoa, ma o le saoasaoa o se aofa'iga vector e iai le tele ma le itu, so'o se suiga i le itu e ta'ua o se fa'avavevaveina. I lenei tulaga, o le fa'avavevaveina centripetal.
E faapefea ona fesootai le malosi e manaomia e faatumauina ai le gaioiga faataamilomilo ma le mamafa o le mea faitino ma le faataamilosaga o le li'o?
Tali : O le malosi e manaʻomia e faʻatumauina ai le gaioiga faʻataʻamilomilo e tuʻuina mai e le fua faʻatatau o le malosi faʻacentripetal: $F_{c} = m \times a_{c} = m \times v ^{2 /r}$
Aiseā e te lagona ai le tuleia i fafo pe a afe fa'afuase'i se ta'avale (e pei o se li'o ta'avale)?
Tali : E mafua lea i le malosi fa'a-centrifugal "fa'alilolilo", o se malosi e iloa e galue i fafo i luga o se tino o lo'o gaoioi i se ala fa'ata'amilomilo. E le o se malosi moni i le uiga o le tulei po'o le tosoina, ae o se aafiaga o le inertia. E mana'o lou tino e gaoioi i se laina sa'o (tulafono muamua a Newton), ae o puipui o le ta'avale po'o le fusipa'u e fa'amalosia ai oe e gaoioi i se li'o. O lenei mea e mafua ai le lagona o le tuleia i fafo.
O le ā le matafaioi a le feteʻenaʻiga i le gaioiga faʻataʻamilomilo, aemaise lava pe a afe se taʻavale i luga o le auala?
Tali : O le fete'ena'iga i le va o pa'u ma le auala e maua ai le malosi fa'acentripetal e mafai ai e se ta'avale ona liliu. A aunoa ma le fete'ena'iga lava, o le a se'e pe se'e le ta'avale, ma le mafai ai ona mulimuli i lona ala fa'ata'amilomilo na fuafuaina.
E fa'apefea ona suia le malosiaga fa'acentripetal pe afai e fa'afa'afaina le radius o le ala fa'ata'amilomilo ae tumau pea le saoasaoa?
Tali : Afai e vaeluaina le radius ma tumau pea le saoasaoa, o le a faaluaina le malosiaga centripetal, aua o le malosiaga centripetal e faafeagai ma le radius.
Aiseā e lē mafai ai ona i ai le malosi centrifugal e aunoa ma le malosi centripetal i se gaioiga faataamilo?
Tali : O le malosi fa'asolo o se malosi tali atu po'o se malosi "fa'atusa" e matauina i totonu o se fa'atulagaga fa'ata'amilomilo. E foliga mai e tuleia mea i fafo mai le ogatotonu o le fa'ata'amilomilo. Peita'i, ina ia gaoioi se mea i se ala fa'ata'amilomilo, e tatau ona i ai se malosi moni e galue agai i le ogatotonu, o le malosi fa'asolo lea. A aunoa ma le malosi fa'asolo, semanu e leai se gaioiga fa'ata'amilomilo i le amataga, ma o le mea lea, e leai se lagona o le malosi fa'asolo.
E faapefea ona noatia le malosi o le kalave i le va o le Lalolagi ma le Masina i le taamilosaga faataamilomilo a le Masina?
Tali : O le malosi o le kalave i le va o le Lalolagi ma le Masina e fai ma malosiaga centripetal e taofia ai le Masina i lona taamilosaga faataamilo i le Lalolagi. A aunoa ma lenei tosinaga kalave, o le a gaoioi le Masina i se laina sa'o nai lo lona taamilosaga faataamilo (pe sili atu ona sa'o, elipse).
Afai e fa'apu'upu'uina se manoa ua nonoa i se polo i le afa a'o fa'ata'amilomilo le polo i se li'o i le saoasaoa lava e tasi, e fa'apefea ona suia le mamafa o le manoa?

Tali : Afai e vaeluaina le umi o le manoa (lea e tutusa ma le radius o le ala faataamilo) a'o tausia pea le saoasaoa e tumau, o le malosi centripetal e mana'omia (ma o lea la o le mamafa i le manoa) o le a faaluaina. E mafua ona o le malosi centripetal (ma e eseese lava, o le mamafa mo lenei tulaga) e fa'afeagai ma le radius.