Pentru a face mai simplu, permiteți să aflați relația dintre energia cinetică și forța centripetă cu lucrurile pe care le cunoaștem:
Noi stim:
și
Prin urmare,
Notă,
Prin urmare,
Un tren model, cu o masă de 5 kg, se deplasează pe o pistă circulară cu o rază de 9 m. Dacă rata de revoluție a trenului variază de la 4 Hz la 5 Hz, cu cât va modifica forța centripetală aplicată de piste?
Vezi mai jos: Cred că cel mai bun mod de a face acest lucru este să dai seama cum se schimbă perioada de timp a rotației: Perioada și frecvența sunt reciproce reciproce: f = 1 / (T) Astfel, perioada de rotație a trenului variază de la 0,25 secunde până la 0,2 secunde. Când crește frecvența. (Avem mai multe rotații pe secundă) Cu toate acestea, trenul încă mai trebuie să acopere distanța completă a circumferinței traseului circular. Circumferința cercului: 18pi metri Viteza = distanța / timpul (18pi) /0.25= 226.19 ms ^ -1 când frecvența este de 4 Hz (perioadă de timp = 0.25 s) (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1
Un tren model, cu o masă de 4 kg, se deplasează pe o pistă circulară cu o rază de 3 m. Dacă energia cinetică a trenului se schimbă de la 12 J la 48 J, cu cât se va schimba forța centripetală aplicată de piste?
Forțele centripetale se schimbă de la 8N la 32N Energia cinetică K a unui obiect cu masa m se deplasează cu o viteză v este dată de 1/2mv ^ 2. Atunci când energia cinetică crește de 48/12 = de 4 ori, viteza se dublă. Viteza inițială va fi dată de v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 și va deveni 2sqrt6 după creșterea energiei cinetice. Atunci când un obiect se deplasează pe o traiectorie circulară la o viteză constantă, el are o forță centripetală dată de F = mv ^ 2 / r, unde: F este forța centripetală, m este masa, v este viteza și r este raza traseului circular . Deoarece nu există nici o schimbare
Un tren model cu o masă de 3 kg se deplasează de-a lungul unei piste la 12 (cm) / s. Dacă curbura pistei se schimbă de la o rază de 4 cm la 18 cm, cu cât trebuie schimbată forța centripetală aplicată de piste?
= 84000 dyne Lungimea trenului m = 3kg = 3000g Viteza trenului v = 12cm / s Radiusul primei linii r_1 = 4cm Radiusul celui de-al doilea traseu r_2 = 18cm cunoastem forta centrifuga = (mv ^ 2) / r Scăderea forța în acest caz (mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / r_2 = (mv ^ 2) (1 / r_1-1 / r_2) = 310 ^ 3 * 12 ^ 2 ) = 12000 (9-2) = 84000 #dyne