回答:
见下文:
说明:
我认为最好的方法是弄清楚旋转的时间段如何变化:
期间和频率是彼此的倒数:
因此列车的旋转时间从0.25秒变为0.2秒。当频率增加时。 (我们每秒有更多的旋转)
但是,列车仍然必须覆盖圆形轨道圆周的整个距离。
圆周长:
速度=距离/时间
然后我们可以在两种情况下找到向心力:
因此,当频率为4 Hz时:
当频率为5Hz时:
变更:
所以总力量增加了约
质量为4千克的模型火车正在一条半径为3米的圆形轨道上移动。如果列车的动能从12 J变为48 J,那么轨道施加的向心力会改变多少?
向心力从8N变化到32N质量m以v的速度移动的物体的动能K由1 / 2mv ^ 2给出。当动能增加48/12 = 4倍时,速度因此加倍。初始速度将由v = sqrt(2K / m)= sqrt(2xx12 / 4)= sqrt6给出,并且在动能增加后将变为2sqrt6。当物体以恒定速度在圆形路径中移动时,它经历向心力由F = mv ^ 2 / r给出,其中:F是向心力,m是质量,v是速度,r是圆形路径的半径。由于质量和半径没有变化,向心力也与速度的平方成正比,开始时的向心力将是4xx(sqrt6)^ 2/3或8N,这变为4xx(2sqrt6)^ 2/3或32N 。因此,向心力从8N变为32N
质量为3千克的模型火车正在半径为1米的圆形轨道上移动。如果列车的动能从21 j变为36 j,那么轨道施加的向心力会改变多少?
为了简单起见,让我们从我们所知道的事物中找出动能和向心力的关系:我们知道:“K.E.” = 1 / 2momega ^ 2r ^ 2和“向心力”= momega ^ 2r因此,“K.E”= 1 / 2xx“向心力”xxr注意,r在过程中保持不变。因此,Delta“向心力”=(2Delta“K.E。”)/ r =(2(36-21)J)/(1m)= 30N