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?

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?
Anonim

Resposta:

La força centrípeta canvia de # 8N # a # 32N #

Explicació:

Energia cinètica # K # d’un objecte amb massa # m movent a una velocitat de # v # es dóna per # 1 / 2mv ^ 2 #. Quan augmenta l'energia cinètica #48/12=4# vegades, la velocitat es dobla.

La velocitat inicial serà donada per # v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 # i es convertirà # 2sqrt6 # després d’incrementar l’energia cinètica.

Quan un objecte es mou en un camí circular a una velocitat constant, experimenta una força centrípeta # F = mv ^ 2 / r #, on: # F # és la força centrípeta, # m és massa, # v # és velocitat i # r # és el radi del camí circular. Com que no hi ha cap canvi en la massa i el radi i la força centrípeta també és proporcional al quadrat de la velocitat, La força centrípeta al principi serà # 4xx (sqrt6) ^ 2/3 # o bé # 8N # i això es fa # 4xx (2sqrt6) ^ 2/3 # o bé # 32N #.

Per tant, la força centrípeta canvia de # 8N # a # 32N #