7 exempel på likformigt föränderlig cirkulär rörelse
1. En propeller som initialt är i vila roterar med en konstant vinkelacceleration på 2 rad/s.2Bestäm propellerns vinkelacceleration och vinkelhastighet 2 sekunder senare. Uttryck dem i radianer och sekunder.
Diskussion
Det är känt :
Frågade : vinkelacceleration och vinkelhastighet efter 2 sekunder
11 exempel på problem med likformig cirkulär rörelse
1. En partikel rör sig i en cirkel med en konstant vinkelhastighet på 10 rad/s. Bestäm (a) partikelns vinkelhastighet efter 10 sekunder (b) vinkeln som partikeln bryter mot efter 10 sekunder.
Diskussion
(a) vinkelhastighet efter 10 sekunder
Acceleration är en vektorstorhet, en fysikalisk storhet som har både magnitud och riktning. Dess symbol är a ( acceleration ). Dess internationella enhet är meter per sekund i kvadrat, förkortat m/ s².
Genomsnittlig acceleration
Exempel på problem.
En bil som initialt står stilla i 5 sekunder och sedan rör sig österut med en hastighet av 10 m/s. Bestäm den genomsnittliga accelerationen.
Diskussion
Om du knuffar en bok mot ett bord tills den rör sig, utför du arbete på boken. När ett föremål faller till jordytan på grund av gravitationskraften , utför gravitationskraften arbete på föremålet. Omvänt, om du knuffar ett föremål med all din kraft tills du är genomsvettad men föremålet inte rör sig, har du inte utfört arbete på föremålet. I vardagslivet sägs det att man har utfört arbete eller hårt arbete med att knuffa ett föremål, men enligt fysiken har du inte utfört arbete på föremålet eftersom föremålet inte upplever någon förskjutning (föremålet byter inte plats).
Vinkelmomentmaterial
Det som gör rak rörelse har momentum som kan beräknas med formeln:
p = mv
Sammanfattning:
p = rörelsemängd (den internationella enheten är kilogrammeter/sekund, förkortat kg m/s)
m = massa (den internationella enheten är kilogram, förkortat kg)
v = hastighet (den internationella enheten är meter/sekund, förkortat m/s)
Den fysikaliska kvantiteten i rotationsrörelse som är identisk med massan (m) i rak rörelse är tröghetsmoment (I). Den fysikaliska kvantiteten i rotationsrörelse som är identisk med hastigheten (v) i rak rörelse är vinkelhastighetSåledes har ett objekt i rotation rörelsemängd som kan beräknas med formeln:
Materialets tröghetsmoment
Det finns två objekt, varav det ena har en liten massa och det andra har en större massa. Vilket objekt är lättare att flytta om det trycks med samma kraft? Faktum är att objekt med en mindre massa är lättare att flytta än objekt med en större massa. Så storleken på objektets massa avgör storleken på objektets acceleration om en kraft appliceras. Om det är i rak rörelse avgör objektets massa om ett objekt är lätt eller svårt att flytta (accelerera), medan det i rotationsrörelse avgör objektets tröghetsmoment om ett objekt är lätt eller svårt att flytta.
Kraftmoment (vridmoment) Material
Stilarmar
Tänk dig ett roterande föremål, såsom en dörr. När dörren öppnas eller stängs roterar den. Gångjärnet som förbinder dörren med väggen fungerar som rotationsaxel.
Bild av dörren sedd ovanifrån. Betrakta ett exempel där en dörr trycks med två krafter, där båda krafterna har samma storlek och riktning; kraftens riktning är vinkelrät mot dörren.
Tidigare har du studerat Newtons andra lag som uttrycks genom ekvationen:
Denna ekvation förklarar förhållandet mellan den resulterande kraften, även känd som nettokraften, och massa och acceleration. Den resulterande kraften som verkar på ett objekt med massa får objektet att accelerera.
Den här gången ska vi introducera en annan form av Newtons andra lag, som förklarar sambandet mellan den resulterande kraften och förändringar i rörelsemängd.
Hastighet är en vektorstorhet, medan hastighet är en skalär storhet. Hastighet har både magnitud och riktning, medan hastighet endast har magnitud. Den internationella enheten är meter per sekund, förkortat m/s eller ms -1 . Dess symbol är v ( hastighet ).
Medelhastighet och medelhastighet
Studera även exempel på tangentiell hastighet och vinkelhastighet.
Om ett objekt roterar medurs och fullbordar ett varv (360o) på 1 sekund, är vinkelhastigheten för alla delar av fläkten 1 varv/sekund = 360o / sekund = 6,28 radianer/sekund och vinkelhastighetens riktning är medurs. Om fläktens radie är 20 cm, rör sig fläktens kant i en cirkel med en hastighet av (2)(3,14)(20 cm) / 1 sekund = 125,6 cm/s = 1,256 m/s. En punkt 1 cm (0,01 m) från axeln rör sig i en cirkel med en hastighet av (2)(3,14)(1 cm) / 1 sekund = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s. Ju mindre r, desto mindre hastighet. Vid cirkulär rörelse kallas hastighet vanligtvis tangentiell hastighet. Den kallas tangentiell eftersom hastighetens riktning alltid är tangentiell till den cirkulära banan.