回答:
向心力变化
说明:
动能
初始速度将由。给出
当物体以恒定速度在圆形路径中移动时,它会经历向心力
开始时的向心力将是
因此向心力发生变化
质量为5千克的模型火车正在一条半径为9米的圆形轨道上移动。如果列车的转速从4 Hz变为5 Hz,那么轨道施加的向心力会改变多少?
见下文:我认为最好的方法是弄清楚旋转的时间段是如何变化的:周期和频率是彼此的倒数:f = 1 /(T)所以列车的旋转时间从0.25变化秒到0.2秒。当频率增加时。 (我们每秒有更多的旋转)但是,火车仍然必须覆盖圆形轨道圆周的整个距离。圆周长:18pi米速度=距离/时间(18pi)/0.25= 226.19 ms ^ -1当频率为4 Hz(时间段= 0.25 s)(18pi)/0.22 = 82.74 ms ^ -1,当频率为5 Hz时。 (时间段= 0.2 s)然后我们可以在两种情况下找到向心力:F =(mv ^ 2)/(r)因此,当频率为4 Hz时:F =((8)次(226.19)^ 2 )/ 9 F约45.5 kN当频率为5Hz时:F =((8)次(282.74)^ 2)/ 9 F约71 kN力的变化:71-45.5 = 25.5 kN因此总力增加约25.5 kN 。
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