Dhaqdhaqaaqa wareegga - dhibaatooyinka iyo xalalka

Dhaqdhaqaaqa wareegga - dhibaatooyinka iyo xalalka

1. Shay 10-kg ah ayaa ku wareegaya goobaabin xawaare joogto ah 4 m/s. Haddii gacanka goobada uu yahay 0.5 mitir, markaas:

1) Soo noqnoqoshada wareegyada waa 4/π Hz

2) Dardargelinta bartamaha waa 32 ms ^-2

3) Xoogga dhexe waa 320 N

4) Xiliga waa 4π s.

Waa kuwee hadallada dhabta ah?

La yaqaan:

Cufka shayga (m) = 10 kg

Xawaaraha toosan (v) = 4 m/s

Gacanka goobada (r) = 0.5 mitir

Xalka:

1) Soo noqnoqoshada goobada

v = 2 π rf

4 = 2 π (0.5) f

4 = π f

f = 4/π Hertz

2) Dardargelinta bartamaha

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

3) Xoogga dhexe

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

4) Muddada

T = 1 : f = 1: 4/π = 1 x π/4 = π/4

2. Shay wuxuu ku socdaa goobaabin 6 mitir ah. Haddii shaygu uu wareego 16 goobood 2 daqiiqo gudahood, waa maxay xawaaraha toosan ee shayga.

La yaqaan:

Gacanka (r) = 6 mitir

Xawaaraha xagasha (ω) = 16 wareeg / 2 daqiiqo = 8 wareeg / daqiiqo = 8 wareeg / 60 ilbiriqsi = 0.13 wareeg/ilbiriqsi.

La rabay: Xawaaraha toosan (v)?

Xalka:

v = r ω = (6 mitir)(0.13 wareeg/ilbiriqsi) = 0.8 mitir/ilbiriqsi

Radian-ka:

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

Xawaaraha xagasha = 8 (6.28) radians / 60 ilbiriqsi = 50.24 radians / 60 ilbiriqsi = 0.84 radians/ilbiriqsi

v = r ω = (6 mitir)(0.84 radiyaan/ilbiriqsi) = 5.04 radiyaan/ilbiriqsi.

3. Shay leh gacan 20/π cm ah ayaa 4 jeer ku wareegaya 1 ilbiriqsi gudahood. Waa maxay xawaaraha toosan ee geeska shayga.

La yaqaan:

Gacanka (r) = 20/π cm = 20 / 3.14 cm = 6.4 cm = 0.064 mitir

Xawaaraha xagasha (ω) = 4 wareeg / 1 ilbiriqsi = 4 wareeg / ilbiriqsi.

1 kacaan = (2)(3.14) raadiyaan = 6.28 raadiyaan

Xawaaraha xagasha (ω) = (4)(6.28) radians/ilbiriqsi = 25.12 radians/ilbiriqsi

La Doonayo: Xawaaraha toosan ee cidhifka shayga (v)

Xalka:

v = r ω = (0.064 mitir) (25.12 raadiyaan/ilbiriqsi) = 1.6 mitir/ilbiriqsi

4. Shay ku wareegaya goobaabin xawaare joogto ah, xawaaraha toosan ee shayga wuxuu ku xiran yahay…

Xalka:

Isle'egta xawaaraha toosan ee dhaqdhaqaaqa wareegga:

v = xawaaraha toosan

d = 2πr = wareegsan

T = muddo = waqtiga loo baahan yahay hal kacaan oo dhammaystiran.

5. Shay wuxuu ku socdaa goobo gacan ah oo 50 mitir ah. Haddii xawaaraha xagasha ee shaygu yahay 120 rpm, waa maxay muddada u dhaxaysa iyo xawaaraha toosan ee shayga?

La yaqaan:

Gacanka (r) = 50 cm = 0.5 mitir

Xawaaraha xagasha (ω) = 120 rpm = 120 wareeg / 1 daqiiqo = 120 wareeg / 60 daqiiqo = 2 wareeg / 1 ilbiriqsi

1 kacaan = 2π raadian

Xawaaraha xagasha (ω) = 2 (2π radians) / 1 ilbiriqsi = 4π radians/ilbiriqsi

La Rabay: Waqtiga u dhexeeya (T) iyo xawaaraha toosan (v)

Xalka:

Muddada (T):

Muddada waa waqtiga loo baahan yahay hal kacaan oo dhammaystiran.

Shay wuxuu laba wareeg ku wareegaa 1 ilbiriqsi = 1 kacaan 0.5 ilbiriqsi kasta. Xili = 0.5 ilbiriqsi.

Xawaaraha toosan (v):

v = r ω = (0.5 mitir)(4π radians/ilbiriqsi) = 2π mitir/ilbiriqsi.

1. Waa maxay faraqa u dhexeeya xawaaraha tangential iyo xawaaraha xagal ee dhaqdhaqaaqa wareegsan?

   Jawaab : Xawaaraha tangential waa xawaaraha toosan ee dhibic ku taal shay wareegaya waxayna tilmaamaysaa sida ugu dhakhsaha badan ee bartu ugu socoto waddadeeda wareegsan. Xawaaraha xagasha, dhanka kale, wuxuu tilmaamayaa sida ugu dhakhsaha badan ee xagasha isu beddesho marka shaygu wareego. Xawaaraha tangential waxaa caadi ahaan lagu cabbiraa mitir ilbiriqsikiiba (m/s) halka xawaaraha xagasha badanaa lagu cabbiro radians ilbiriqsikiiba (rad/s).

2. Waa maxay dardargelinta dhexe iyo sidee bay ula xiriirtaa dhaqdhaqaaqa wareegga?

   Jawaab : Dardargelinta dhexe waa dardargelinta uu la kulmo shay ku socda waddo wareegsan. Waxay had iyo jeer u jeesataa bartamaha goobada waxayna mas'uul ka tahay inay shayga ku hayso waddo wareegsan. Qaacidda loogu talagalay dardargelinta dhexe waa $c$​= _v 2 ^/ r ​halkaas oo $v$ uu yahay xawaaraha tangential iyo r uu yahay gacanka wareegga.

3. Maxay tahay sababta shay dhaqdhaqaaq wareeg ah oo isku mid ah u leeyahay dardargelin xitaa haddii xawaarihiisu uu yahay mid joogto ah?

   Jawaab : Iyadoo baaxadda (ama cabbirka) xawaaruhu uu yahay mid joogto ah oo ku jira dhaqdhaqaaq wareeg ah oo isku mid ah, jihada xawaaruhu way isbeddeshaa. Maadaama dardargelintu lagu qeexo isbeddel ku yimaada xawaaraha, xawaaruhuna uu yahay tiro vector ah oo leh baaxad iyo jihaba labadaba, isbeddel kasta oo jihada ah wuxuu ka dhigan yahay dardargelin. Xaaladdan, waa dardargelinta bartamaha.

4. Sidee ayuu xoogga loo baahan yahay si loo ilaaliyo dhaqdhaqaaqa wareegga ula xiriiraa cufka shayga iyo gacanka wareegga?

   Jawaab : Xoogga loo baahan yahay si loo ilaaliyo dhaqdhaqaaqa wareegga waxaa lagu bixiyaa qaacidada xoogga dhexe: F _c ​= m × a _c ​= m × v ² /r ​. Sida laga arkay isla'egta, xoogga loo baahan yahay wuxuu si toos ah ugu dhigmaa cufka shayga wuxuuna si liddi ku ah u dhigmaa gacanka wareegga.

5. Maxaad u dareemeysaa inaad dibadda u riixeyso marka gaarigu si fiiqan u leexdo (tusaale ahaan, wareegga)?

   Jawaab : Tani waxay sabab u tahay xoogga "khiyaaliga ah" ee centrifugal-ka, kaas oo ah awood la dareemayo oo dibadda uga shaqeysa jirka oo ku socda waddo wareegsan. Ma aha xoog dhab ah oo macno ahaan ah riixid ama jiidid, laakiin waa saameyn firfircooni. Jidhkaagu wuxuu rabaa inuu ku socdo xariiq toosan (sharciga ugu horreeya ee Newton), laakiin darbiyada gaadhiga ama suunka kursiga ayaa sameeya awood si ay kuugu hayaan wareeg. Tani waxay abuurtaa dareenka ah in dibadda loo riixayo.

6. Waa maxay doorka is jiidjiidku ka ciyaaro dhaqdhaqaaqa wareegga, gaar ahaan marka gaarigu waddo ku leexdo?

   Jawaab : Is-qabsiga u dhexeeya taayirada iyo wadada ayaa bixiya xoogga dhexe ee lagama maarmaanka ah kaas oo u oggolaanaya baabuurku inuu leexdo. Haddii aanu jirin is-qabsi ku filan, baabuurku wuu simbiriirixan lahaa ama wuu simbiriirixan lahaa, isagoo ku guuldarraystay inuu raaco waddadii loogu talagalay ee wareegga ahayd.

7. Sidee ayuu xoogga dhexe isu beddelaa haddii gacanka waddada wareegsan uu kala badh noqdo laakiin xawaaruhu uu isku mid yahay?

   Jawaab : Haddii gacanka la kala jaro oo xawaaruhu uu isku mid ahaado, xoogga dhexe wuu labanlaabmi doonaa, maadaama xoogga dhexe uu si liddi ku ah u dhigmayo gacanka.

8. Maxaan u heli weynay awood centrifugal ah oo aan lahayn xoog centripetal ah oo dhaqdhaqaaq wareeg ah?

   Jawaab : Xoogga dhexe waa xoog falgal ah ama "khayaali ah" oo lagu arkay qaab wareeg ah oo tixraac ah. Waxay u muuqataa inay walxaha dibadda uga riixayso bartamaha wareegga. Si kastaba ha ahaatee, si shay uu ugu dhaqaaqo waddo wareeg ah, waa inuu jiraa xoog dhab ah oo u socda dhanka dhexe, kaas oo ah xoogga dhexe. Haddii aan la helin xoogga dhexe, ma jiri lahayn dhaqdhaqaaq wareeg ah oo bilow ah, sidaas darteedna, ma jiri lahayn aragti ku saabsan xoogga dhexe.

9. Sidee ayuu xoogga cufisjiidadka ee u dhexeeya Dhulka iyo Dayaxa u mas'uul yahay wareegga wareegga ee Dayaxa?

   Jawaab : Xoogga cufisjiidadka ee u dhexeeya Dhulka iyo Dayaxu wuxuu u dhaqmaa sidii xoogga dhexe ee Dayaxu ku hayo wareegga Dhulka. Haddii uusan jirin soo jiidashada cufisjiidadka, Dayaxu wuxuu ku dhaqaaqi lahaa xariiq toosan halkii uu ka ahaan lahaa wareeggiisa wareegsan (ama si sax ah, elliptical).

10. Haddii xarig ku xiran kubadda la soo gaabiyo kala bar iyadoo kubadda lagu wareejinayo goobaabin xawaare isku mid ah, sidee buu xiisadda xariggu isu beddeli lahaa?

Jawaab : Haddii dhererka xarigga (oo u dhiganta gacanka waddada wareegga ah) la kala gooyo iyadoo xawaaraha la ilaalinayo si joogto ah, xoogga dhexe ee loo baahan yahay (sidaas darteedna xiisadda xarigga) way labanlaabmi doontaa. Tani waa sababta oo ah xoogga dhexe (iyo si kala duwan, xiisadda xaaladdan) waxay si liddi ku ah u dhigantaa gacanka.