Hoe om Tangential Force te vind: verskeie benaderings en probleemvoorbeelde


Tangensiële krag is die krag wat op 'n liggaam inwerk in 'n sirkelbeweging in die tangensiële rigting van 'n geboë baan.

Kom ons antwoord, Hoe om tangensiale krag te vind 'n Tangensiale krag is die opvolg van 'n tangensiaal versnelling wat altyd reghoekig is met die radius wat vanaf die rotasie-as ontstaan. Om daar 'n tangensiële krag te hê, is dit nodig dat die tangensiële snelheid verander.

Waar tangensiële versnelling is:-

Gestel 'n deeltjie wat 'n sirkelbeweging uitvoer, is nie uniform nie. En dit is veranderlik. Dan in sulke toestande sal die deeltjie in 'n sirkelbeweging tangensiaal hê versnelling saam met die sentripetaal versnelling of radiale versnelling. As die deeltjie in 'n klein tydsinterval, en die verandering in die tangensiële snelheid van die deeltjie sal wees, dan sal die tangensiële versnelling van die deeltjie gegee word as:-

'n Deeltjie in tangensiële versnelling

Nou, vir die gegewe tydinterval, As dit oneindig klein is, sal die tangensiële versnelling op daardie punt wees:-

aT=dv/dt

En die radiale versnelling van die deeltjie sal wees:-

aR=v2/r

Hier is die tangensiële versnelling en die radiale versnelling reghoekig met mekaar. Daarom word die grootte van die resulterende versnelling van die p[artikel in beweging gegee as:-

In die veranderlike sirkelbeweging van die deeltjie, die tangensiële versnelling en radiale versnelling is albei veranderlik. Daarom kan ons sê dat die resulterende versnelling van deeltjie a ook veranderlik is, en dit is nie na die middel van die sirkel gerig nie.

Hoe vind jy tangensiale krag in 'n sirkelbeweging

Hoe om tangensiaalkrag te vind:- Om die tangensiaal te vind krag van 'n deeltjie in 'n sirkelbeweging. Kom ons kom af na 'n deeltjie P wie se oriëntasie ten opsigte van die oorsprong O r is. Nou werk 'n krag van 90 N (tangensiële krag) op die deeltjie in, dan die moment van die krag of wringkrag werk op die deeltjie met betrekking tot die oorsprong O. Nou word die verband tussen en r en F gegee as:-

hoe om tangensiale krag te vind
'n Deeltjie in sirkelbeweging met oorsprong as O

Die grootte word gegee as: -

 Waar is die hoek tussen vektor r en F.

Van hier af kan ons tangensiale krag vind as:-

Wat is die tangensiële komponent van 'n krag

Die krag wat inwerk op 'n voorwerp wat in kontak is met 'n oppervlak van 'n ander liggaam kan onderskeidelik in twee komponente opgelos word. Daar is Een komponent wat is loodreg na die oppervlak by 'n gegewe geleentheid is dit die normale krag, en 'n ander komponent, is parallel aan die oppervlak hierdie die tangensiële krag. Spesifiek, die massa van die liggaam wat gewig het w = mg is op skuins vlak wat teen 'n hoek met die horisontaal aangepas is. Dit sal normale en tangensiële kragte hê van:

Fn=mgcosθ

Ft=mgsinθ

Hier is Ft is die tangensiale krag wat reghoekig met die raaklyn inwerk. Tangensiale krag kan die rigting van die beweging van die liggaam afwissel sonder om die snelheid daarvan af te wissel.

Probleem Voorbeelde Gebaseer op Tangential Force

V. Verduidelik die rede in die gegewe toestand wat die oorsaak is van sentripetale krag in hulle? (i) Deur 'n motor te roteer, (ii) terwyl 'n bal beweeg wat in 'n sirkelbeweging aan snare vasgemaak is, (iii) in die aarde se omwenteling om die son, (iv) in die omwenteling van 'n elektron om die kern.

Ans. (i) Van wrywing tussen bande en pad, om spanning in die tou, (iii) van die (ii) gravitasiekrag wat deur die son op aarde uitgeoefen word, (iv) in die omwenteling van 'n elektron om die kern is daar elektrostatiese aantrekkingskrag , tussen kern en elektron.

V. In die reën gly die bromponie oor die algemeen by die draai van 'n pad; hoekom?

Ans. In die reën, oor die algemeen, gly die bromponie by die draai van 'n pad omdat die nodige sentripetale krag nie voorsien word nie. Soos Op die nat pad word die wrywing tussen band en pad verminder.

V. 'n Klein gladde bal word op 'n gladde sirkelvormige skyf geplaas. Verduidelik hoekom, wanneer die skyf omdraai, val die bal af?

Ans. As gevolg van die afwesigheid van wrywing tussen die bal en die skyf, word die sentripetale krag nie aan die bal verskaf nie.

V. 'n Kind wat op 'n merry go-round beer langs sy sitplek ry, wat radiale uitwaartse beweging tot gevolg het. Verduidelik hoekom?

Ans. Soos die kind die kant van sy sitplek radiaal na buite druk, druk die kant van die sitplek die kind radiaal na binne (Newton se derde wet), wat hom dus die vereiste sentripetale krag vir sy sirkelbeweging.

V. Bepaal die kloksgewyse of antikloksgewyse rotasie in 'n eenvormige sirkelbeweging die rigting van die sentripetale krag?

Ans. Nee, die rigting van die versnellingsvektor, of krag, is radiaal na binne vir beide gevalle.

V. Beskou 'n deeltjie wat eenvormig op 'n sirkelbaan beweeg. Die deeltjie op 'n sirkelbaan ervaar twee soorte kragte. Een is die sentripetale krag, hierdie krag is na die middel gerig. Die ander krag is sentrifugale krag, hierdie krag is gelyk aan sentripetaal en gerig in teenoorgestelde rigting vanaf die middelpunt. Lewer kommentaar of die twee kragte die deeltjie in ewewigsposisie hou of nie.

Ans. Hierdie stelling is heeltemal verkeerd.

'n Deeltjie. In eenvormige sirkelbeweging is nie in ewewig nie. Dit het 'n radiale versnelling (v²/r), of 'n sentripetale krag (mv²/r), wat radiaal na binne na die middel toe inwerk. Waar die resulterende krag op die deeltjie nie nul is nie. Daar is dus geen sprake van enige radiale uitwaartse krag wat die radiale inwaartse krag balanseer nie.

Wanneer 'n waarnemer egter met die deeltjie (nie-traagheidsraam) roteer, verskyn die deeltjie in rus. Hierdie waarnemer roep dus in sy raam 'n 'sentrifugale krag' op wat die inwaartse krag balanseer. Dus, sentrifugale krag is nie 'n werklike krag nie, maar spruit voort uit die nie-traagheidsaard van die waarnemer self.

V. As ons 'n dun wiel in beweging beskou, kan dit vir 'n aansienlike tydperk in regop posisie op sy velling wees wanneer dit met 'n aansienlike snelheid om en om draai. Terwyl dit uit sy regop posisie sal val as daar die geringste steurnis is wanneer dit stilstaan. Verduidelik.

Ans. Wanneer die wiel rol, is dit hoek momentum bewaar word.

In die praktyk is daar 'n verlies in hoeksnelheid en dus in hoekmomentum as gevolg van wrywing. Maar die wiel val nie so lank daar is hoekmomentum in nie. Die stilstaande regop wiel is in 'onstabiele' ewewig en val dus deur 'n effense steuring.

V. Waarom is daar twee skroewe in 'n helikopter?

Ans. Daar is twee skroewe in 'n helikopter, want as 'n helikopter net een skroef sou hê:-

Dan die hoekige momentum sou bewaar word daarvoor, dan as gevolg van hierdie bewaring, sou die helikopter self in die teenoorgestelde rigting geroteer het.

Riya Pandey

Ek is Riya Pandey. Ek het Nagraadse studie in fisika in 2021 voltooi. Tans werk ek as 'n vakkundige in fisika vir Lambdageeks. Ek probeer om Fisika-vak maklik verstaanbaar op 'n eenvoudige manier te verduidelik.

Onlangse plasings