1. 一個物體以10 rad/s的恆定角速度做圓週運動。求:(a) 10秒後的角速度;(b)10秒後的角位移。
已知:
角速度(ω) = 10 rad/s
招募:
(a)10 秒後的角速度(ω)。
(b)10 秒後的角度(θ)
解決方案:
(a)10秒後的角速度(ω)
物體做等速圓週運動,角速度恆定為 10 rad/s。
(b)角位移(θ)
恆定角速度 10 弧度/秒意味著物體每秒旋轉 10 弧度。 10 秒後,物體旋轉角度為 10 × 10 弧度 = 100 弧度。
[內部審查程序]
2. 一個質點以 10 m/s 的恆定速率做圓週運動。圓的半徑 = 1 公尺。求:(a) 5 秒後質點的速度;(b) 5 秒後質點的位移;(c)向心加速度。
已知:
圓的半徑 (r) = 1 米
粒子的速度 (v) = 10 公尺/秒
解決方案:
(a)粒子5秒後的速度
物體的運動是等速圓週運動,因此速度恆定為 10 公尺/秒。
(b)粒子在 5 秒後的位移
10 公尺/秒意味著每 1 秒,粒子的位移 = 10 公尺。 5 秒後,粒子的位移 = 5 × 10 公尺 = 50 公尺。
(c)向心加速度(a r )
a r = v 2 / r = 10 2 / 1 = 100 / 1 = 100 m/s 2
3. 一條繩子一端繫著一個小球,小球以60 rpm的恆定速度繞半徑為2公尺的圓週運動。求:(a)2秒後小球的角速度大小;(b)1分鐘後小球的角位移。
已知:
圓的半徑 (r) = 2 米
角速度 (ω) = 60 rpm = 60 轉/分鐘
= 60 轉 / 60 秒 = 1 轉 / 秒 = 2π弧度 / 秒
= 2(3.14)弧度/秒 = 6.28弧度/秒
解決方案:
(a)2秒後的角速度(ω)
角速度恆定,因此 2 秒後,角速度 (ω) = 6.28 弧度/秒
(b)角位移(θ)
角速度為1轉/秒,表示球每1秒鐘旋轉1圈。 60秒後,球旋轉了60圈。
角速度為 6.28 弧度/秒,表示每秒鐘,小球旋轉的角度為 6.28 弧度。 60 秒後,小球旋轉了 376.8 弧度。
[內部審查程序]
4. 一輛自行車的車輪在 60 秒內旋轉了 120 圈。它的角速度是多少?
解決方案:
(a)每分鐘轉數(rpm)
120 轉 / 60 秒 = 120 轉 / 1 分鐘 = 120 轉 / 分 = 120 轉/分鐘
(b)度每秒(° /s)
1 轉 = 360 °,120 轉 = 43200 °
120 轉 / 60 秒 = (120)(360 ° ) / 60 秒 = 43200 ° / 60 秒 = 720 ° /秒
(c)弧度每秒(rad/s)
1 轉 = 6.28 弧度
120 轉 / 60 秒 = (120)(6.28) 弧度 / 60 秒 = 753.6 弧度 / 60 秒 = 12.56 弧度/秒。
[內部審查程序]
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