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?

Menjawab:

Gaya sentripetal berubah dari # 8N # untuk # 32N #

Penjelasan:

Energi kinetik # K # dari suatu benda dengan massa # m # bergerak dengan 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 itu akan menjadi # 2sqrt6 # setelah peningkatan energi kinetik.

Ketika sebuah benda bergerak di 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 lintasan melingkar. Karena tidak ada perubahan dalam massa dan jari-jari dan gaya sentripetal juga sebanding dengan kuadrat kecepatan, Kekuatan sentripetal di awal akan # 4xx (sqrt6) ^ 2/3 # atau # 8N # dan ini menjadi # 4xx (2sqrt6) ^ 2/3 # atau # 32N #.

Karenanya gaya sentripetal berubah dari # 8N # untuk # 32N #

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?

Lihat di bawah ini: Saya pikir cara terbaik untuk melakukan ini adalah untuk mencari tahu bagaimana periode waktu rotasi berubah: Periode dan frekuensi saling timbal balik: f = 1 / (T) Jadi periode waktu rotasi kereta berubah dari 0,25 detik hingga 0,2 detik. Ketika frekuensi meningkat. (Kami memiliki lebih banyak rotasi per detik) Namun, kereta masih harus mencakup 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 s) (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1 saat frekuensi 5 Hz . (periode waktu = 0,2 dtk) Maka kita dapat

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