角速度與線速度-問題與解答

1.一條繩子末端繫著一個小球,它以恆定的角速度 10 rad/s 做半徑為 2 公尺的水平圓週運動。求該小球上一點的線速度大小:

(a)距中心0.5米

(b)距中心1米

(c)距中心2米

已知:

半徑(r) = 0.5米、1 米、3 米

角速度= 10 弧度/秒/秒

所需參數:線速度

解決方案:

v = r ω

v =線速度,r =半徑,ω =角速度

(a)位於 r = 0.5 公尺處的點的線速度 (v)

v = r ω = (0.5 公尺s )(10 rad/s) = 5 公尺s /se cond

(b)位於r = 1 公尺處的點的線速度(v)

v = r ω = (1 公尺)(10 弧度/秒) = 10 公尺秒/se條件

(c)位於r = 2 公尺/秒處的點的線速度(v)

v = r ω = (2 公尺s )(10 rad/s) = 20 公尺s /se cond

[內部審查程序]

2.攪拌機的葉片以 5000 rpm 的轉速旋轉。求線速度的大小:

(a)距中心5公分處的點

(b)距中心10公分處的點

已知:

半徑(r) = 5 厘米和10 厘米

角速度 (ω) = 5000 革命 / 60秒秒 = 83.3 革命 / seCOND = (83.3)(6.28 弧度) / seCOND = 523.3 弧度s / seCOND

求:線速度的大小

解決方案:

(a)距中心 0.05 公尺處的點的線速度大小

v = r ω = (0.05 m)( 523.3 rad/s) = 26 m/s

(b)距中心 0,1 公尺處的點的線速度大小

v = r ω = (0.1 m)( 523.3 rad/s) = 52 m/s

3.半徑為30 公分的輪子邊緣上的一點,以10 公尺/秒的恆定速度繞圓週運動。

角速度的大小是多少?

已知:

半徑 ( r) = 30 公分 = 0.3米

線速度(v) = 10 公尺/秒/秒

所需參數:角速度

解決方案:

ω = v / r = 10 / 0.3 = 33 弧度/秒/秒

[內部審查程序]

4.一輛輪胎直徑 50 公分的汽車,1秒內行駛了10公尺。它的角速度是多少?

已知:

半徑(r) = 0.25 米

輪胎邊緣某點的線速度(v) = 10 公尺/秒/秒

所需參數:角速度

解決方案:

ω = v / r = 10 / 0.25 = 40 弧度/秒/秒

5.車輪距離地面 20 厘米,角速度為 120 轉/分(弧度)。如果汽車在 10 秒內行駛了多遠?

已知:

半徑(r) = 20 公分 = 0.2米

角速度 = 120 轉 / 60秒狀況 = 2 轉 / seCOND = (2)(6.28) 弧度s / seCOND = 12.56 弧度s / seCOND

需要:距離

解決方案:

車輪邊緣的速度:

v = r ω = (0.2 公尺s )(12.56 弧度s /se cond ) = 2.5 公尺s /se cond

2.5米s / second 指的是車輪行程邊緣的一點 2.5米s 每1秒. 後 10是狀況, 該點移動 25米s.

所以距離是25公尺。

[內部審查程序]

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