Model vlaku s hmotností 3 kg se pohybuje po dráze ve vzdálenosti 12 cm. Pokud se zakřivení dráhy změní z poloměru 4 cm na 18 cm, jak moc se musí změnit dostředivá síla působící na koleje?

Odpovědět:

= 84000 #dyne

Vysvětlení:

Hmotnost vlaku m = 3 kg = 3000 g

Rychlost vlaku v = 12 cm / s

Poloměr první stopy # r_1 = 4 cm #

Poloměr druhé stopy # r_2 = 18 cm #

známe odstředivou sílu =# (mv ^ 2) / r #

Snížení platné v tomto případě

# (mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / r_2 #

# = (mv ^ 2) * (1 / r_1-1 / r_2) = 3 * 10 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18) #

#=12000(9-2)=84000 #dyne

Na kruhové dráze s poloměrem 9 m se pohybuje modelový vlak s hmotností 5 kg. Změní-li se rychlost otáčení vlaku z 4 Hz na 5 Hz, podle toho, jak mocně se změní dostředivá síla, kterou stopy ovlivní?

Viz níže: Myslím si, že nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je zjistit, jak se mění časové období rotace: Období a frekvence jsou navzájem reciproční: f = 1 / (T) Takže časové období rotace vlaku se mění z 0,25 sekundy až 0,2 sekundy. Když se frekvence zvyšuje. (Máme více otáček za sekundu) Nicméně, vlak musí stále pokrýt celou vzdálenost obvodu kruhové dráhy. Obvod kružnice: 18 metrů metrů Rychlost = vzdálenost / čas (18pi) /0.25= 226,19 ms ^ -1 při frekvenci 4 Hz (časové období = 0,25 s) (

Na kruhové dráze s poloměrem 3 m se pohybuje modelový vlak s hmotností 4 kg. Změní-li se kinetická energie vlaku z 12 J na 48 J, o kolik se změní dostředivá síla aplikovaná kolejemi?

Změny středové síly z 8N na 32N Kinetická energie K objektu s hmotností m pohybující se rychlostí v je dána hodnotou 1 / 2mv ^ 2. Když se kinetická energie zvyšuje 48/12 = 4krát, rychlost se tak zdvojnásobí. Počáteční rychlost bude dána v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 a po zvýšení kinetické energie se stane 2sqrt6. Když se objekt pohybuje v kruhové dráze konstantní rychlostí, prožívá dostředivou sílu, která je dána F = mv ^ 2 / r, kde: F je dostředivá síla, m je hmotn

Na kruhové dráze s poloměrem 1 m se pohybuje modelový vlak s hmotností 3 kg. Změní-li se kinetická energie vlaku z 21 j na 36 j, o kolik se změní dostředivá síla aplikovaná kolejemi?

Aby to bylo jednoduché, zjistěte vztah kinetické energie a dostředivé síly s věcmi, které známe: Víme: "K.E." = 1 / 2momega ^ 2r ^ 2 a "dostředivá síla" = momega ^ 2r Proto "K.E" = 1 / 2xx "dostředivá síla" xxr Poznámka, r zůstává v průběhu procesu konstantní. Delta "dostředivá síla" = (2Delta "K.E.") / R = (2 (36-21) J) / (1m) = 30N