Rigting van sentripetale versnelling: hoe om en gedetailleerde feite te vind


Die voorwerp wat in die sirkelbeweging versnel ervaar die sentripetale krag sowel as die sentrifugale krag.

Die sentripetale versnelling is die variasie in die snelheid van die voorwerp in die sirkelbeweging met betrekking tot tyd en die rigting van sentripetale versnelling raak raak aan die kromme van die sirkelbaan.

Rigting van sentripetale versnelling in sirkelbeweging

Die rigting van die voorwerp wat in 'n sirkelbeweging beweeg, wissel by elke diskrete verandering in 'n afstand 'dx' wat deur die voorwerp afgelê word.

Beskou 'n voorwerp met massa 'm' wat in die sirkelbaan met radius 'r' versnel sodat die sentripetale krag op die voorwerp F=mv is2/r

rigting van sentripetale versnelling
Fig 1: Rigting van die beweging van die voorwerp in sentripetale versnelling

In die bostaande diagram kan jy duidelik uitbeeld dat die rigting van die voorwerp voortdurend verander soos die voorwerp in 'n sirkelbaan versnel. Die rigting van die beweging van die voorwerp in 'n sirkelvormige trajek kan as tangensiaal aan die pad beskou word, en dus wissel die snelheid van die voorwerp op elke klein afstand.

Die sentripetale versnelling wys na die middel van die sirkelbaan en maak 'n hoek van 90 grade met die rigting van die snelheid van die voorwerp in 'n beweging. Die versnelling van die voorwerp is na binne as gevolg van die toepassing van die sentripetale krag wat in 'n sirkelvormige trajek op die voorwerp uitgeoefen word. Gevolglik kry ons die rigting van die beweging van die voorwerp in sentripetale versnelling óf kloksgewys óf anti-kloksgewys.

Lees meer oor Hoe om sentripetale versnelling te vind: verskillende gebruiksgevalle en probleme met feite.

Wat is die rigting van die sentripetale versnelling van 'n meisie wat op 'n veerbootwiel met 'n radius van 10 meter sit en een omwenteling per minuut voltooi?

Gegee: r=10 meter

Tydperiode T= 1rev/min

Die omtrek van 'n veerbootwiel is

2πr=2 x 3.14 x 10=62.8 meter

Die spoed van 'n veerboot wanneer is

1 rev/min=62.8 m/60 s =1.05 m/s

Dus, 'n meisie dek 1.05 meter elke sekonde op 'n veerbootwiel.

Die rigting van die snelheid van 'n meisie verander voortdurend. Dit kan duidelik verstaan ​​word dat terwyl sy van laer hoogte na die hoogste punt bo die grond vanaf hierdie veerbootwiel beweeg, die rigting van die snelheid van 'n meisie opwaarts is en dan soos die meisie versnel vanaf daardie hoogste punt na terug na die laagste punt naby grond, die rigting van die snelheid van 'n meisie is afwaarts. Wel, die rigting van sentripetale versnelling is altyd na die middel van 'n wiel, en bly dus loodreg op die snelheid van 'n meisie.

Lees meer oor Centripetal Force Voorbeelde, Kritiese Gereelde Vrae.

Hoe om die rigting van sentripetale versnelling te vind?

Die versnelling van die voorwerp in 'n sentripetale beweging wat met snelheid 'v' langs die radius 'r' van die sirkelbaan beweeg, is a=v2/r.

Die snelheid van die voorwerp in 'n sirkelbaan is altyd tangensiaal aan die sirkel, terwyl die sentripetale versnelling parallel bly en in die rigting gelykstaande aan die sentripetale krag en loodreg op die rigting van snelheid.

Dieselfde word in die onderstaande figuur getoon: -

rigting van sentripetale versnelling
Fig 2: Rigting van sentripetale versnelling

'v' is die snelheid van die voorwerp wat in 'n sirkelbaan beweeg terwyl dit 'n afstand 'dx' in tyd 't' aflê. Die krag op die voorwerp in sentripetale beweging is

F=mv2/r

Volgens Newton se Tweede Wet,

ma=mv2/r

Vandaar die sentripetale versnelling van die voorwerp in sirkelbeweging is,

a=v2/r

Die rigting van die sentripetale versnelling wys na die middel van die sirkel soos in die figuur hierbo getoon. Die tangensiële snelheid is in 'n reguit pad wat uitwaarts van die sirkel gerig word wat elke keer verloop en dus loodreg gevind is op die sentripetale versnelling wat die liggaam in 'n sirkelvormige spoor trek.

Lees meer oor Sentripetale versnelling vs versnelling: verskillende tipes versnelling Vergelykende analise.

Wat is 'n sentripetale versnelling van 'n voorwerp wat op 'n sirkelbaan met 'n radius van 76 meter beweeg wat teen 'n spoed van 10 m/s beweeg? Wat sal die sentripetale versnelling wees in terme van versnelling as gevolg van swaartekrag?

Gegee: v=10 m/s

r=76 meter

Ons het,

a=v2/r

=(10)2/76= 100/76 = 1.32 m/s2

Gevolglik is die sentripetale versnelling van die voorwerp 1.32 m/s2.

Die sentripetale versnelling in verhouding tot die term 'g' is

a/g=1.32 m/s2/9.8 m/s2= 0.132 g

Dus, in terme van versnelling as gevolg van swaartekrag, is die sentripetale versnelling van 'n voorwerp in 'n sirkelvormige trajek wat met 'n spoed van 10 m/s beweeg, 0.132g.

Lees meer oor Centripetale krag.

Waarom is die rigting van sentripetale versnelling altyd loodreg op die snelheid?

Die rigting van die snelheid van 'n voorwerp bly radiaal wissel in 'n 360-grade pad.

Die sentripetale krag so as die sentripetale versnelling altyd na die middel toe werk, bly die voorwerp in 'n sirkelvormige baan.

Die voorwerp wat in 'n sirkelbaan versnel oefen 'n krag uit gelyk aan mv2/r. Terselfdertyd werk die sentrifugale krag ook op die voorwerp in wat die voorwerp weghou daarvan om na die middel toe te val. Hierdie krag kon die voorwerp in die middel gedruk het. Maar die krag gelyk in grootte en teenoorgestelde in die rigting werk op die voorwerp in 'n sirkelbaan, wat 'n sentrifugale krag is wat die krag balanseer en die beweging van die voorwerp in 'n sirkelbaan hou.

As daar nie so 'n krag was wat die sentripetale krag balanseer nie, sou die elektron wat om die kern wentel met hoë kinetiese energie in die kern ineengestort het en die lading verdwyn het. Daar sou nie enige soort lading en dus die bestaan ​​van energie gewees het nie.

Dus, beide kragte is ewe noodsaaklik vir sentripetale versnelling om plaas te vind. Die rigting van die voorwerp in 'n sirkelbaan verskuif radiaal soos die posisie van die voorwerp in 'n sirkelbaan verander. Maar, asof, die sentripetale versnelling werk altyd na die middel, die rigting van sentripetale versnelling bly loodreg op die snelheid van die voorwerp.

Lees meer oor Centripetale Krag vs Centripetale Versnelling: Vergelykende Analise.

Waarom Centripetale Versnelling die rigting van snelheid verander?

Die sentripetale versnelling is radiaal na binne optree, ongeag die kloksgewyse of antikloksgewyse beweging van die voorwerp in 'n sirkelbaan.

Die sentripetale versnelling hou die voorwerp in 'n sirkelbeweging en wissel na gelang van die bewegingspad van die voorwerp voortdurend na elke verplasing.

Kyk na figuur 1, dit beeld die variasie in die rigting van die snelheid van die voorwerp in 'n sentripetale beweging duidelik uit. Na aflegging van elke diskrete lengte van die afstand, die rigting van die snelheid wat raaklyn aan die sirkel pad verander volgens die sentripetale versnelling.

As daar geen sentripetale versnelling was nie, sou die voorwerp in 'n reguit lyn beweeg het totdat 'n eksterne krag op die voorwerp toegepas is om sy snelheid en rigting te verander en die pad sou nie 'n sirkelbaan gewees het nie.

Lees meer oor Hoe om Tangensiële snelheid te vind: verskeie insigte en probleemvoorbeelde.

'n Motor wat 'n draai op 'n geboë paadjie neem, neem 3 sekondes om 'n groen lyn vanaf die rooi lyn te bereik en dek 'n afstand van 12 meter in sekondes. Bereken die snelheid van 'n motor. Wat is die rigting van die sentripetale versnelling? Hoe verskil die rigting van die snelheid?

Motor versnel in 'n geboë pad

Ons het, t=3sec, d=12m

Dus is die snelheid van 'n motor terwyl hy 'n geboë pad kruis

v= d/t

v=12/3=4 m/s

Die snelheid van die motor is 4m/s. Dit is die gemiddelde snelheid van die motor aangesien daar 'n variasie in die snelheid van 'n motor tussen die rooi en groen lyne is omdat die rigting en versnelling van die motor voortdurend verander.

'n Persoon wat in 'n park draf op 'n sirkelbaan met 'n radius van 38 meter teen 'n spoed van 2 m/s. Wat is die sentripetale versnelling van 'n persoon terwyl hy draf en die rigting van sy sentripetale versnelling?

Gegewe:- v=2m/s

r= 38 meter

Ons het,

a=v2/r

=(2)2/38=4/38=0.105 m/s^2

Die sentripetale versnelling wat 'n persoon moet handhaaf, is 0.105 m/s2 terwyl hy in 'n sirkelbaan met 'n radius van 38 meter draf. Die sentripetale versnelling is om 'n persoon op 'n sirkelvormige baan te hou wat na binne werk. Alhoewel die rigting van die snelheid van die voorwerp altyd verander, wat tangensiaal is aan die sirkelbaan, is die snelheid van die persoon 'n tangensiële snelheid wat loodreg is op die rigting van die versnelling van die voorwerp.

Lees meer oor Hoe om sentripetale krag te vind: probleem en voorbeelde.

Algemene vrae

Wat is sentripetale krag wat op die voorwerp met 'n massa van 5 kg uitoefen wat een omwenteling om 'n sirkelbaan met 'n deursnee van 28 meter in 'n minuut voltooi?

Gegee: m = 5 kg

d= 28 meter

r=14 meter

Dus, die omtrek van 'n sirkelvormige baan is

C = 2πr

C=2 x 3.14 x 14=87.92 m

Die tyd wat nodig is om 87.92 meter af te lê, is 1 min. Daarom is die spoed van 'n voorwerp

v = d/t

v = 87.92m/60s = 1.46m/s

Die snelheid van 'n voorwerp in 'n sirkelbeweging is 1.46 m/s.

Nou, die sentripetale versnelling van 'n voorwerp sal wees

a=v2/r

a = (1.46)2/14 = 2.13/14=0.15m/s2

Die sentripetale versnelling van 'n voorwerp word gevind as 0.15 m/s2.

Gevolglik is die sentripetale krag op die voorwerp

F=ma

F=5 x 0.15=0.75N

Die krag wat uitgeoefen word op die voorwerp met 'n massa van 5 kg wat op 'n sirkelbaan beweeg, is 0.75N.

Hoe is 'n sentrifugale krag verwant aan die sentripetale krag?

Die sentrifugale krag op die voorwerp is ook gelyk aan mv2/r maar in 'n reguit teenoorgestelde rigting uitgeoefen.

As die sentripetale krag binne 'n sirkelbaan inwerk, is die sentripetale krag kraggerig uitwaarts teen die rigting van sentripetale krag. Aangesien beide die krag gelyk en teenoorgesteld is, kan die voorwerp in 'n sirkelbaan versnel.

AKSHITA MAPARI

Hallo, ek is Akshita Mapari. Ek het M.Sc. in Fisika. Ek het aan projekte gewerk soos Numeriese modellering van winde en golwe tydens sikloon, Fisika van speelgoed en gemeganiseerde opwindingsmasjiene in pretpark gebaseer op Klassieke Meganika. Ek het 'n kursus oor Arduino gevolg en het 'n paar mini-projekte op Arduino UNO bereik. Ek hou altyd daarvan om nuwe sones op die gebied van wetenskap te verken. Ek glo persoonlik dat leer meer entoesiasties is as dit met kreatiwiteit geleer word. Afgesien hiervan hou ek daarvan om te lees, te reis, op kitaar te tokkel, klippe en lae te identifiseer, fotografie en skaak te speel. Koppel my op LinkedIn - linkedin.com/in/akshita-mapari-b38a68122

Onlangse plasings