In hierdie artikel sal ons praat oor hoe om normale krag in sirkelbeweging te vind. Lees verder hierdie artikel.
Selfs in 'n sirkelbeweging werk die normaalkrag normaalweg in, dit wil sê loodreg op die bewegende voorwerp. Daar is verskillende formules vir verskillende gevalle om normale krag te vind. Kom ons kyk na verskeie benaderings en probleme om te verstaan hoe om normale krag in sirkelbeweging te vind.
Wanneer 'n liggaam oor die omtrek van 'n sirkel beweeg, dit wil sê op die sirkelbaan, word gesê dat die beweging sirkelbeweging is. Dit kan eenvormig wees wanneer die hoeksnelheid konstant is gedurende die hele reis of kan nie-uniform wees wanneer die snelheid aanhou verander.
Om die omsendbrief te verstaan, neem die voorbeeld van jou plafonwaaier. Die lemme van die waaier beweeg op 'n sirkelvormige pad om die sentrale punt. Sommige ander voorbeelde is die reuzenrad, rotasie van die aarde, en vele ander.
Die liggame wat op 'n sirkelbaan beweeg, die krag wat daarop uitoefen, word sentripetale krag genoem. In fisika is dit die gevolglike krag wat op 'n liggaam inwerk wat op 'n sirkelbaan beweeg. Die rigting van hierdie krag is altyd na die middel.
Wat is die normaalkrag van 'n voorwerp in 'n sirkelbeweging?
Vir enige voorwerp, hetsy in 'n sirkelbeweging of lineêre beweging, sal die twee kragte seker daarop inwerk; gravitasiekrag en normale krag (as dit in kontak is met die oppervlak). En dus, ook vir 'n sirkelbeweging, is daar 'n normale krag.
Ons weet hoe om die normaalkrag met wrywingskoëffisiënt te vind. Nou moet ons weet hoe om die normaalkrag in 'n sirkelbeweging te vind.
Nou twee dinge wat ons moet weet voordat ons begin, is dat sentripetale krag die som van normale krag en gewig is. En die volgende ding wat altyd na die middel toe optree. Ons het die formule van sentripetale krag as:
F=mv2/r
Nou toon die bostaande figuur 'n voorwerp wat in 'n sirkelbaan beweeg wat vanaf punt B begin. By punt B kan ons sien dat die gewig, W, afwaarts optree. Die normaalkrag, N werk loodreg op die voorwerp, en sentripetale krag, F, werk na die middel. Nou het ons:
Nou beweeg die deeltjies na punt A. Hier kan ons sien dat beide sentripetale krag en 'n normaalkrag in dieselfde rigting inwerk, terwyl gewig afwaarts inwerk. So, ons het
Hoe vind jy die normaalkrag op 'n lus?
'n Lus soos 'n rollercoaster of reuzenrad is 'n voorbeeld van sirkelbeweging. By elke punt van sirkelbeweging werk twee kragte in: Gravitasiekrag om die voorwerp afwaarts te trek en Normale krag in 'n opwaartse rigting om die voorwerp op die spoor te laat beweeg.
Nou, wat gebeur is, aan die bokant van die lus is as daar geen spoor is nie, die voorwerp sal voortgaan om in dieselfde rigting (opwaarts) vir 'n geruime tyd te beweeg. Maar soos daar swaartekrag op die voorwerp inwerk, trek dit dit af, sodat die voorwerp sy rigting verander en op 'n geboë pad beweeg. Dit gebeur om elke draai, en daarom beweeg die voorwerp op 'n lus in 'n sirkelbeweging.
Nou aan die bokant van die lus sal die normale krag wees:
N=(mv2/r)-mg
En aan die onderkant van die lus sal die normale krag wees:
N=(mv2/r)+mg
So, dit was alles oor hoe om normale krag in sirkelbeweging te vind. Kom ons kyk nou na 'n paar probleemvoorbeelde.
Probleme oor hoe om normale krag in 'n sirkelbeweging te vind
bereken normaalkrag wat op 'n voorwerp inwerk wat 5 kg beweeg teen 'n snelheid van 10 ms-1 aan die onderkant van die lus. Die radius van die lus is 2 m.
Oplossing: Ons word gegee:
m = 5 kg
r = 2 m
v = 10 ms-1
Daarom is die normaalkrag:
N=(mv2/r)+mg
N=(5*102)/2)+(5*10)
N = 300 newton
Bereken die normale krag wat uitgeoefen word op 'n bestuurder van 'n motor aan die bopunt van die sirkelvormige heuwel. Die motor beweeg met 'n snelheid van 9 m/s, en die massa van die bestuurder is 70 kg. Die radius van die sirkelvormige heuwel is 100 m.
Oplossing: Ons word gegee:
m = 70 kg
r = 100 m
v = 9 ms-1
Daarom is die normaalkrag:
Kwelvrae (FAQs)
Verduidelik sirkelbeweging met voorbeelde.
In 'n sirkelbeweging beweeg die liggaam langs die sirkelvormige kurwes.
Reuzenrad is 'n basiese voorbeeld van sirkelbeweging. Dit beweeg op 'n vaste sirkelbaan saam met 'n vaste punt. Sommige ander voorbeelde van sirkelbeweging is satelliete wat om die aarde draai.
Wat is sentripetale krag?
Sentripetale krag is die totale krag wat tydens sirkelbeweging na vore kom.
Sonder sentripetale krag sal die liggaam nie op die sirkelvormige kurwes kan beweeg nie; dit sal voortgaan om in dieselfde rigting te beweeg. Die sentripetale krag werk altyd na die middel en langs die radius in.
Hoe om normale krag in sirkelbeweging te vind?
Die gewigskomponent en die normaalkrag vorm saam die sentripetale krag.
Vir enige voorwerp wat op 'n sirkelbaan beweeg, bly die normaalkrag nie dieselfde nie. Op die top van die sirkelbaan word die normaalkrag gegee deur die formule:
N=(mv2/r)-mg
Die normale krag op die onderkant van die sirkelbaan is:
N=(mv2/r)+mg
Is normaalkrag dieselfde as 'n sentripetale krag?
Nee, dit is nie nodig dat normaalkrag altyd gelyk is aan die sentripetale krag van die voorwerp nie. Dit hang gewoonlik af van die posisie van die voorwerp op die kromme.
