Düzgün değişen dairesel hareketin 7 örneği
1. Başlangıçta durmakta olan bir pervane, 2 rad/s²'lik sabit bir açısal ivmeyle dönmektedir.2Pervanenin 2 saniye sonraki açısal ivmesini ve açısal hızını belirleyin. Bunları radyan ve saniye cinsinden ifade edin.
Pembahasan
Bilinen :
Soruldu : 2 saniye sonraki açısal ivme ve açısal hız
Düzgün Dairesel Hareket Problemlerine İlişkin 11 Örnek
1. Bir parçacık, saniyede 10 rad'lık sabit bir açısal hızla dairesel bir yörüngede hareket etmektedir. (a) Parçacığın 10 saniye sonraki açısal hızını ve (b) parçacığın 10 saniye sonra oluşturduğu açıyı belirleyin.
Pembahasan
(a) 10 saniye sonraki açısal hız
İvme , hem büyüklüğü hem de yönü olan vektörel bir niceliktir. Sembolü a'dır ( ivme ) . Uluslararası birimi metre bölü saniye karedir, kısaltması m/ s²'dir.
Ortalama İvme
Sorun örnekleri.
İlk 5 saniye boyunca hareketsiz kalan bir araba, daha sonra doğuya doğru 10 m/s hızla hareket etmeye başlıyor. Ortalama ivmeyi belirleyin.
Pembahasan
Bir kitabı masa üzerinde hareket ettirene kadar iterseniz, kitap üzerinde iş yapmış olursunuz. Bir cisim yerçekimi kuvvetiyle çekilerek yeryüzüne düştüğünde , yerçekimi kuvveti cisim üzerinde iş yapmış olur. Tersine, bir cismi tüm gücünüzle itip ter içinde kalana kadar iterseniz ama cisim hareket etmezse, cisim üzerinde iş yapmamış olursunuz. Günlük hayatta, bir cismi iterek iş veya ağır iş yapmış olduğunuz söylenir, ancak fiziğe göre, cisim yer değiştirmediği (yer değiştirmediği) için cisim üzerinde iş yapmamış olursunuz.
Açısal Momentum Malzemesi
yapan şey düz hareket Momentum, şu formül kullanılarak hesaplanabilir:
p = mv
Bilgi:
p = momentum (uluslararası birim kilogram metre/saniyedir, kısaltması kg m/s'dir)
m = kütle (uluslararası birimi kilogramdır, kısaltması kg'dır)
v = hız (uluslararası birim metre/saniyedir, kısaltması m/s'dir)
Dönme hareketinde, doğrusal hareketteki kütleye (m) özdeş olan fiziksel nicelik şudur: eylemsizlik momenti (I). Düzlemsel hareketteki hıza (v) özdeş olan, dönme hareketindeki fiziksel nicelik şudur: açısal hızDolayısıyla, dönmekte olan bir cismin momentumu şu formülle hesaplanabilir:
Atalet Momenti Malzemesi
İki cisim var, birinin kütlesi az, diğerinin kütlesi daha büyük. Aynı kuvvetle itildiğinde hangi cismi hareket ettirmek daha kolaydır? Bu durum, daha küçük kütleli cisimlerin daha büyük kütleli cisimlere göre hareket ettirilmesinin daha kolay olduğunu gösterir. Dolayısıyla, bir cismin kütlesinin büyüklüğü, bir kuvvet uygulandığında cismin ivmesinin büyüklüğünü belirler. Doğrusal harekette, bir cismin kütlesi, cismin hareket ettirilmesinin (ivmelenmesinin) kolay mı yoksa zor mu olduğunu belirlerken, dönme hareketinde ise bir cismin eylemsizlik momenti , cismin hareket ettirilmesinin kolay mı yoksa zor mu olduğunu belirler.
Kuvvet Momenti (Tork) Malzemesi
Stil Kolları
Dönen bir cismi, örneğin bir kapıyı ele alalım. Kapı açıldığında veya kapandığında döner. Kapıyı duvara bağlayan menteşe, dönme ekseni görevi görür.
Yukarıdan görünen kapının görüntüsü. Büyüklüğü ve yönü aynı olan iki kuvvetle kapının itildiği bir örneği ele alalım; kuvvetlerden birinin yönü kapıya diktir.
Daha önce Newton'un ikinci yasasını şu denklemle ifade edilen şekilde incelemiştiniz:
Bu denklem, net kuvvet olarak da bilinen bileşke kuvvet ile kütle ve ivme arasındaki ilişkiyi açıklar. Kütlesi olan bir cisme etki eden bileşke kuvvet, cismin ivmelenmesine neden olur.
Bu sefer, bileşke kuvvet ile momentumdaki değişim arasındaki ilişkiyi açıklayan Newton'un ikinci yasasının başka bir biçimini tanıtacağız.
Sürat vektörel bir nicelik iken, hız skalar bir niceliktir. Süratin hem büyüklüğü hem de yönü vardır, hızın ise sadece büyüklüğü vardır. Uluslararası birimi metre/saniyedir, kısaltması m/s veya ms⁻¹'dir . Sembolü v ( hız )'dır.
Ortalama hız ve ortalama sürat
Ayrıca teğetsel hız ve açısal hız örneklerini de inceleyin .
Bir cisim saat yönünde dönüyor ve 1 saniyede bir dönüş (360°) tamamlıyorsa, fanın tüm parçalarının açısal hızı 1 dönüş/saniye = 360 ° /saniye = 6,28 radyan/saniyedir ve açısal hızın yönü saat yönündedir. Fanın yarıçapı 20 cm ise, fanın kenarı (2)(3,14)(20 cm) / 1 saniye = 125,6 cm/s = 1,256 m/s hızla dairesel bir hareket yapar. Ekseninden 1 cm (0,01 m) uzaklıktaki bir nokta, (2)(3,14)(1 cm) / 1 saniye = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s hızla dairesel bir hareket yapar . r ne kadar küçükse, hız o kadar küçüktür. Dairesel harekette hıza genellikle teğetsel hız denir. Teğetsel denmesinin nedeni, hızın yönünün her zaman dairesel yola teğet olmasıdır.