Per renderlo semplice, scopriamo la relazione tra energia cinetica e forza centripeta con le cose che conosciamo:
Sappiamo:
e
Quindi,
Nota,
Quindi,
Un treno modello, con una massa di 5 kg, si muove su una pista circolare con un raggio di 9 m. Se la velocità di rotazione del treno cambia da 4 Hz a 5 Hz, di quanto cambierà la forza centripeta applicata dalle tracce?
Vedi di seguito: Penso che il modo migliore per farlo sia capire come cambia il periodo di tempo della rotazione: il periodo e la frequenza sono reciprocamente reciproci: f = 1 / (T) Quindi il periodo di tempo di rotazione del treno cambia da 0,25 secondi a 0,2 secondi. Quando la frequenza aumenta. (Abbiamo più rotazioni al secondo) Tuttavia, il treno deve ancora coprire l'intera distanza della circonferenza della traccia circolare. Circonferenza del cerchio: 18pi metri Velocità = distanza / tempo (18pi) /0.25= 226.19 ms ^ -1 quando la frequenza è 4 Hz (periodo di tempo = 0.25 s) (18pi) /0.2 = 282.74 ms
Un treno modello, con una massa di 4 kg, si muove su una pista circolare con un raggio di 3 m. Se l'energia cinetica del treno cambia da 12 J a 48 J, di quanto cambierà la forza centripeta applicata dalle tracce?
La forza centripeta cambia da 8N a 32N L'energia cinetica K di un oggetto con massa m che si muove ad una velocità di v è data da 1 / 2mv ^ 2. Quando l'energia cinetica aumenta 48/12 = 4 volte, la velocità viene quindi raddoppiata. La velocità iniziale sarà data da v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 e diventerà 2sqrt6 dopo l'aumento dell'energia cinetica. Quando un oggetto si muove in un percorso circolare a velocità costante, sperimenta una forza centripeta data da F = mv ^ 2 / r, dove: F è forza centripeta, m è massa, v è velocità e r è
Un treno modello con una massa di 3 kg si muove lungo una pista a 12 (cm) / s. Se la curvatura della traccia cambia da un raggio di 4 cm a 18 cm, di quanto deve cambiare la forza centripeta applicata dalle tracce?
= 84000 dyne Let massa del treno m = 3kg = 3000 g Velocità del treno v = 12cm / s Raggio della prima traccia r_1 = 4cm Raggio della seconda traccia r_2 = 18cm conosciamo la forza centrifuga = (mv ^ 2) / r Diminuzione in forza in questo caso (mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / r_2 = (mv ^ 2) (1 / r_1-1 / r_2) = 310 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18 ) = 12000 (9-2) = 84000 #dyne