Tulafono lona lua a Newton i luga o le gaioiga fa'ata'amilomilo

Mataupu e uiga i le tulafono lona lua a Newton i le gaioiga fa'ata'amilomilo

4.1 O le sootaga i le va o le taimi o le malosi, le taimi o le inertia, ma le fa'atelevaveina o le angular

Afai e iai se malosiaga e mafua mai ai (ΣF) e faʻatinoina i luga o se mea faitino e mamafa (m) ona gaoioi lea o le mea faitino i se auala faʻasolosolo ma se faʻavavevaveina patino (a). O le sootaga i le va o le malosiaga e mafua mai ai, le mamafa, ma le faʻavavevaveina e faʻaalia e le fua faʻatatau:

Σ F = ma

O le fuafuaga lea o le tulafono lona lua a Newton .

O aofa'iga o le gaioiga fa'ata'amilomilo e tutusa ma le malosi e mafua mai ai (ΣF) i le gaioiga fa'asolosolo o le taimi lea o le malosi e mafua mai ai (Στ). O aofa'iga o gaioiga fa'ata'amilomilo e tutusa ma le mamafa (m) i le gaioiga fa'asolosolo o taimi ia o le inertia (I). O aofa'iga o gaioiga fa'ata'amilomilo e tutusa ma le fa'avavevaveina (a) i le gaioiga fa'asolosolo o le fa'avavevaveina angular (α).

Afai e iai se malosiaga e mafua mai i le malosiaga (Στ) e faʻatinoina i luga o se mea faitino e iai se malosiaga faʻapitoa o le inertia (I) ona faʻataʻamilo lea o le mea faitino i se faʻavavevaveina angular (α). O le sootaga i le va o le malosiaga o le malosiaga e mafua mai i le malosiaga, le malosiaga faʻapitoa, ma le faʻavavevaveina angular e faʻaalia e ala i le fua faʻatatau:

Στ = I α

O lenei fua fa'atatau o se fa'atusatusaga fa'ata'amilosaga o le tulafono lona lua a Newton.

4.2 Fa'ata'ita'iga o fa'afitauli o le tulafono lona lua a Newton i le gaioiga fa'ata'amilomilo

Fa'ata'ita'iga o le fa'afitauli 1.

Tulafono lona lua a Newton i le gaioiga fa'ata'amilosaga 1O se poloka malosi e 1 kg le mamafa ma le lautele e 10 cm, i ona pito, ua afifiina se maea, o le tasi pito o le maea ua tautau i se avega e 1 kg. Ia manatu e leai se mamafa o le maea. Fuafua le tele o le fa'avavevaveina o le avega pe a pa'ū sa'oloto i lalo. (g = 10 m/s)2)

fofo:

Iloa:

F = w = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 N

r = 0.1 m

Manaomia: Fa'avavevaveina o le avega

fofo:

Muamua, fuafua le taimi o le inertia ma le taimi o le malosi.

O le taimi o le inertia o le pulley malo:

I = 1⁄2 mr 2 = 1⁄2 (1 kg)(0.1 m) 2

I = (0.5 kg)(0.01 m² ) = 0.005 kg m²

O le taimi o le malosi:

τ = F l = (10 N)(0.1 m) = 1 N m

Fa'atelevaveina tulimanu:

Tulafono lona lua a Newton i le gaioiga fa'ata'amilosaga 2

Fa'avavevaveina o le avega:

a = r α = (0.1)(200) = 20 m/s 2

Fa'ata'ita'iga o le fa'afitauli 2.

O le poloka malo e 2M le mamafa ma le radius o le R, i le pito, na afifi ai se maea, o le tasi pito o le maea e tautau i se avega e m le mamafa. A aveese le avega, e feliuliuai le poloka i le fa'avavevaveina tulimanu. Afai e fa'apipi'i le poloka i se mea e M le mamafa, ina ia feliuliuai le poloka i le fa'avavevaveina tulimanu tutusa, fuafua le mamafa o le avega. (1 poloka = 1⁄2 MR 2 ).

Tulafono lona lua a Newton i le gaioiga fa'ata'amilosaga 3fofo:

Iloa:

Mamafa o le poloka malo: 2M

O le radius o le pulley mautu: R

Mamafa o le avega: m

Manaomia: Mamafa o le avega

fofo:

Fuafua le taimi o le inertia o le pulley malosi, a'o le'i fa'apipi'i ma a mae'a ona fa'apipi'i mea e mamafa M:

O le taimi o le inertia 1: I = 1⁄2 mr 2 = 1⁄2

(2M)(R) 2 = MR 2

O le taimi o le inertia 2: I = 1⁄2 mr 2 = 1⁄2

(2M + M)(R) 2 = 1⁄2 (3M)(R) 2 = 1.5 MR 2

Taimi o le malosi o loʻo faʻatinoina e le avega i luga o le pulley:

τ = F l = (m)(g)(R)

E tutusa le fa'atelevaveina angular o le pulley, a'o le'i fa'apipi'i ma ina ua uma ona fa'apipi'i mea e mamafa M.

Tulafono lona lua a Newton i le gaioiga fa'ata'amilosaga 4

Mamafa o le avega = 1.5 taimi o le mamafa o le avega muamua.

Tuua se Faamatalaga