Sebuah kereta model, dengan massa 5 kg, bergerak pada lintasan melingkar dengan radius 9 m. Jika laju revolusi kereta berubah dari 4 Hz menjadi 5 Hz, seberapa banyak gaya sentripetal yang diterapkan oleh trek akan berubah?

Menjawab:

Lihat di bawah:

Penjelasan:

Saya pikir cara terbaik untuk melakukan ini adalah untuk mengetahui bagaimana periode waktu rotasi berubah:

Periode dan frekuensi saling timbal balik:

# f = 1 / (T) #

Jadi periode waktu rotasi kereta berubah dari 0,25 detik menjadi 0,2 detik. Ketika frekuensi meningkat. (Kami memiliki lebih banyak rotasi per detik)

Namun, kereta masih harus menempuh jarak penuh dari lintasan lingkaran.

Lingkaran lingkaran: # 18pi # meter

Kecepatan = jarak / waktu

# (18pi) /0.25= 226.19 ms ^ -1 # ketika frekuensi 4 Hz (periode waktu = 0,25 dtk)

# (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1 # ketika frekuensi 5 Hz. (periode waktu = 0,2 dtk)

Kemudian kita dapat menemukan gaya sentripetal di kedua skenario:

# F = (mv ^ 2) / (r) #

Jadi, ketika frekuensinya 4 Hz:

#F = ((8) kali (226.19) ^ 2) / 9 #

#F kira-kira 45,5 kN #

Ketika frekuensi 5Hz:

#F = ((8) kali (282,74) ^ 2) / 9 #

#F kira-kira 71 kN #

Perubahan berlaku:

# 71-45.5 = 25.5 kN #

Jadi total kekuatan meningkat sekitar # 25.5 kN #.

Sebuah kereta model, dengan massa 4 kg, bergerak pada lintasan melingkar dengan radius 3 m. Jika energi kinetik kereta berubah dari 12 J menjadi 48 J, seberapa banyak gaya sentripetal yang diterapkan oleh trek akan berubah?

Gaya sentripetal berubah dari 8N menjadi 32N Energi kinetik K dari suatu benda dengan massa m yang bergerak pada kecepatan v diberikan oleh 1 / 2mv ^ 2. Ketika energi kinetik meningkat 48/12 = 4 kali, kecepatan karenanya digandakan. Kecepatan awal akan diberikan oleh v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 dan akan menjadi 2sqrt6 setelah peningkatan energi kinetik. Ketika suatu benda bergerak dalam jalur melingkar dengan kecepatan konstan, ia mengalami gaya sentripetal yang diberikan oleh F = mv ^ 2 / r, di mana: F adalah gaya sentripetal, m adalah massa, v adalah kecepatan dan r adalah jari-jari jalur melingkar . Kar

Sebuah kereta model dengan massa 3 kg bergerak di sepanjang lintasan dengan kecepatan 12 (cm) / dtk. Jika kelengkungan lintasan berubah dari jari-jari 4 cm menjadi 18 cm, seberapa besar gaya sentripetal yang diterapkan oleh lintasan berubah?

= 84000 dyne Biarkan massa kereta m = 3kg = 3000 g Kecepatan kereta api v = 12cm / s Radius trek pertama r_1 = 4cm Radius trek kedua r_2 = 18cm kita tahu gaya sentrifugal = (mv ^ 2) / r Penurunan di berlaku dalam hal ini (mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / r_2 = (mv ^ 2) (1 / r_1-1 / r_2) = 310 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18 ) = 12000 (9-2) = 84000 #dyne

Sebuah kereta model, dengan massa 3 kg, bergerak pada lintasan melingkar dengan radius 1 m. Jika energi kinetik kereta berubah dari 21 j menjadi 36 j, seberapa banyak gaya sentripetal yang diterapkan oleh trek akan berubah?

Untuk membuatnya lebih sederhana, mari cari tahu hubungan energi kinetik dan gaya sentripetal dengan hal-hal yang kita tahu: Kita tahu: "K.E." = 1 / 2momega ^ 2r ^ 2 dan "gaya sentripetal" = momega ^ 2r Oleh karena itu, "K.E" = 1 / 2xx "gaya sentripetal" xxr Catatan, r tetap konstan selama proses. Oleh karena itu, Delta "gaya sentripetal" = (2Delta "K.E.") / R = (2 (36-21) J) / (1m) = 30N