Per fer-ho senzill, descobrim la relació de l'energia cinètica i la força centrípeta amb les coses que coneixem:
Sabem:
i
Per tant,
Nota,
Per tant,
Un model de tren, amb una massa de 5 kg, es mou sobre una pista circular amb un radi de 9 m. Si la velocitat de revolució del tren canvia de 4 Hz a 5 Hz, per quant canviarà la força centrípeta aplicada per les pistes?
Vegeu a continuació: Crec que la millor manera de fer-ho és esbrinar com canvia el període de temps de rotació: el període i la freqüència són els uns als altres recíprocs: f = 1 / (T) Per tant, el període de rotació del tren canvia de 0,25 segons a 0,2 segons. Quan la freqüència augmenta. (Tenim més rotacions per segon) No obstant això, el tren encara ha de cobrir la distància completa de la circumferència de la pista circular. Circumferència de cercle: 18 metres metres Velocitat = distància / temps (18pi) / 0.25= 226,19 ms ^ -1
Un model de tren, amb una massa de 4 kg, es mou sobre una pista circular amb un radi de 3 m. Si l'energia cinètica del tren canvia de 12 J a 48 J, per quant canviarà la força centrípeta aplicada per les pistes?
La força centrípeta canvia de 8N a 32N. L'energia cinètica K d'un objecte amb massa m que es mou a una velocitat de v és donada per 1 / 2mv ^ 2. Quan l’energia cinètica augmenta 48/12 = 4 vegades, la velocitat s’ha doblat. La velocitat inicial serà donada per v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 i esdevindrà 2sqrt6 després d’incrementar l’energia cinètica. Quan un objecte es mou en un camí circular a una velocitat constant, experimenta una força centrípeta donada per F = mv ^ 2 / r, on: F és la força centrípeta, m és la massa, v
Un tren model amb una massa de 3 kg es mou al llarg d’una pista a 12 (cm) / s. Si la curvatura de la pista canvia d'un radi de 4 cm a 18 cm, quant canviarà la força centrípeta aplicada per les pistes?
= 84.000 dínis Permeteu la massa del tren m = 3kg = 3000 g Velocitat del tren v = 12cm / s Radi de la primera pista r_1 = 4cm Radi de la segona pista r_2 = 18cm coneixem la força centrífuga = (mv ^ 2) / r Disminució en Força en aquest cas (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