Test kunnskapen din med spørsmål om ensartet sirkulær bevegelse og fjern tvilen din med kommentarer i resolusjonene.
Spørsmål 1
(Unifor) En karusell roterer jevnt og gjør en full rotasjon hvert 4,0 sekund. Hver hest utfører ensartet sirkulær bevegelse med en frekvens i rps (omdreining per sekund) lik:
a) 8,0
b) 4.0
c) 2.0
d) 0,5
e) 0,25
Riktig alternativ: e) 0,25.
Bevegelsens frekvens (f) er gitt i tidsenheter i henhold til inndelingen av antall runder etter den tiden det tar å utføre dem.
For å svare på dette spørsmålet, er det bare å erstatte utsagnsdataene i formelen nedenfor.
Hvis du tar en runde hvert 4. sekund, er bevegelsesfrekvensen 0,25 rps.
Se også: Sirkulær bevegelse
spørsmål 2
En kropp i MCU kan utføre 480 svinger på en tid på 120 sekunder rundt en radius på 0,5 m. Basert på denne informasjonen, bestemme:
a) hyppighet og periode.
Riktige svar: 4 rps og 0,25 s.
a) Bevegelsens frekvens (f) er gitt i tidsenheter i henhold til divisjonen av antall runder etter den tiden det tar å utføre dem.
Perioden (T) representerer tidsintervallet for bevegelsen å gjenta seg. Periode og frekvens er omvendt proporsjonale størrelser. Forholdet mellom dem er etablert gjennom formelen:
b) vinkelhastighet og skalarhastighet.
Riktige svar: 8 rad / s og 4
m / s.
Det første trinnet i å svare på dette spørsmålet er å beregne kroppens vinkelhastighet.
Skalar og vinkelhastighet er relatert fra følgende formel.
Se også: Vinkelhastighet
spørsmål 3
(UFPE) Hjulene til en sykkel har en radius lik 0,5 m og roterer med en vinkelhastighet lik 5,0 rad / s. Hva er avstanden dekket, i meter, av denne sykkelen i et tidsintervall på 10 sekunder.
Riktig svar: 25 m.
For å løse dette spørsmålet, må vi først finne skalarhastigheten ved å relatere den til vinkelhastigheten.
Å vite at skalarhastighet er gitt ved å dele forskyvningsintervallet med tidsintervallet, finner vi avstanden som er tilbakelagt som følger:
Se også: Gjennomsnittlig skalahastighet
spørsmål 4
(UMC) På et sirkulært horisontalt spor, med en radius lik 2 km, beveger en bil seg med konstant skalarhastighet, hvis modul er lik 72 km / t. Bestem størrelsen på bilens sentripetale akselerasjon, i m / s2.
Riktig svar: 0,2 m / s2.
Som spørsmålet ber om sentripetal akselerasjon i m / s2, det første trinnet i å løse det er å konvertere radius og hastighetsenheter.
Hvis radiusen er 2 km og å vite at 1 km er 1000 meter, tilsvarer 2 km 2000 meter.
For å konvertere hastighet fra km / t til m / s er det bare å dele verdien med 3,6.
Formelen for beregning av sentripetal akselerasjon er:
Ved å erstatte verdiene til utsagnet i formelen, finner vi akselerasjon.
Se også: sentripetal akselerasjon
spørsmål 5
(UFPR) Et punkt i jevn sirkulær bevegelse beskriver 15 omdreininger per sekund på en omkrets på 8,0 cm i radius. Dens vinkelhastighet, periode og lineær hastighet er henholdsvis:
a) 20 rad / s; (1/15) s; 280 π cm / s
b) 30 rad / s; (1/10) s; 160 π cm / s
c) 30 π rad / s; (1/15) s; 240 π cm / s
d) 60 π rad / s; 15 s; 240 π cm / s
e) 40 π rad / s; 15 s; 200 π cm / s
Riktig alternativ: c) 30 π rad / s; (1/15) s; 240 π cm / s.
Første trinn: beregne vinkelhastigheten som bruker dataene i formelen.
Andre trinn: beregne perioden som bruker dataene i formelen.
Tredje trinn: beregne den lineære hastigheten ved å bruke dataene i formelen.
spørsmål 6
(EMU) Merk om den riktige om sirkulær bevegelse.
01. Periode er hvor lang tid det tar en mobil å gjøre en hel sving.
02. Rotasjonsfrekvensen er gitt av antall svinger en mobil gjør per tidsenhet.
04. Avstanden som en mobil i jevn sirkulær bevegelse beveger seg når en svinger fullstendig, er direkte proporsjonal med radien til banen.
08. Når en rover gjør en jevn sirkulær bevegelse, virker en sentripetal kraft på den, som er ansvarlig for endringen i roverens hastighetsretning.
16. Størrelsen på sentripetal akselerasjon er direkte proporsjonal med radien på banen.
Riktige svar: 01, 02, 04 og 08.
01. RIKTIG Når vi klassifiserer den sirkulære bevegelsen som periodisk, betyr det at en fullstendig revolusjon alltid blir gitt i samme tidsintervall. Derfor er perioden den tiden det tar mobilen å gjøre en hel sving.
02. RIKTIG Frekvens relaterer antall runder til tiden det tar å fullføre dem.
Resultatet representerer antall runder per tidsenhet.
04. RIKTIG Når du gjør en hel sving i den sirkulære bevegelsen, er avstanden dekket av en mobil målet på omkretsen.
Derfor er avstanden direkte proporsjonal med radien til banen.
08. RIKTIG I sirkelbevegelse følger ikke kroppen en bane, ettersom en kraft virker på den og endrer retning. Sentripetalkraften virker ved å lede deg mot sentrum.
Sentripetal kraft virker på mobilens hastighet (v).
16. FEIL. De to mengdene er omvendt proporsjonale.
Størrelsen på sentripetal akselerasjon er omvendt proporsjonal med radien på banen.
Se også: Omkrets
spørsmål 7
(UERJ) Den gjennomsnittlige avstanden mellom solen og jorden er omtrent 150 millioner kilometer. Dermed er gjennomsnittshastigheten for oversettelse av jorden i forhold til solen omtrent:
a) 3 km / s
b) 30 km / s
c) 300 km / s
d) 3000 km / s
Riktig alternativ: b) 30 km / s.
Ettersom svaret må gis i km / s, er det første trinnet for å lette løsningen på spørsmålet å sette avstanden mellom sol og jord i vitenskapelig notasjon.
Når banen utføres rundt solen, er bevegelsen sirkulær og dens måling er gitt av omkretsen av omkretsen.
Oversettelsesbevegelsen tilsvarer banen som jorden har laget rundt solen i løpet av en periode på omtrent 365 dager, det vil si 1 år.
Å vite at en dag er 86.400 sekunder, beregner vi hvor mange sekunder det er i løpet av et år ved å multiplisere med antall dager.
Overføring av dette nummeret til vitenskapelig notasjon, har vi:
Oversettingshastigheten beregnes som følger:
Se også: Kinematikkformler
spørsmål 8
(UEMG) På en tur til Jupiter er det ønskelig å bygge et romskip med en rotasjonsdel for å simulere, ved sentrifugale effekter, tyngdekraften. Strekningen vil ha en radius på 90 meter. Hvor mange omdreininger per minutt (RPM) skal denne delen ha for å simulere jordens tyngdekraft? (vurder g = 10 m / s²).
a) 10 / π
b) 2 / π
c) 20 / π
d) 15 / π
Riktig alternativ: a) 10 / π.
Beregning av sentripetal akselerasjon er gitt med følgende formel:
Formelen som relaterer lineær hastighet til vinkelhastighet er:
Ved å erstatte dette forholdet i sentripetal akselerasjonsformel har vi:
Vinkelhastighet er gitt av:
Ved å transformere akselerasjonsformelen kommer vi til forholdet:
Ved å erstatte dataene i formelen finner vi frekvensen som følger:
Dette resultatet er i rps, som betyr rotasjoner per sekund. Gjennom regelen på tre finner vi resultatet i omdreininger per minutt, og vet at 1 minutt har 60 sekunder.
spørsmål 9
(FAAP) To punkter A og B er plassert henholdsvis 10 cm og 20 cm fra rotasjonsaksen til hjulet til en ensartet bevegelig bil. Det er mulig å si at:
a) Bevegelsesperioden for A er kortere enn B.
b) Frekvensen for bevegelse av A er større enn for B.
c) Vinkelhastigheten til B er større enn A.
d) Vinkelhastighetene til A og B er like.
e) De lineære hastighetene til A og B har samme intensitet.
Riktig alternativ: d) Vinkelhastighetene til A og B er like.
A og B ligger, selv om de er på forskjellige avstander, på samme rotasjonsakse.
Som periode, frekvens og vinkelhastighet involverer antall svinger og tiden for å utføre dem, for punktene A og B er disse verdiene like, og derfor forkaster vi alternativene a, b og c.
Dermed er alternativ d riktig, som å observere vinkelhastighetsformelen , kom vi til at når de er på samme frekvens, vil hastigheten være den samme.
Alternativet e er feil, siden den lineære hastigheten avhenger av radien, i henhold til formelen , og punktene ligger på forskjellige avstander, vil hastigheten være forskjellig.
spørsmål 10
(UFBA) Eikerhjul R1, har lineær hastighet V1 på punkter som ligger på overflaten og lineær hastighet V2 på punkter 5 cm fra overflaten. å være V1 2,5 ganger større enn V2, hva er verdien av R1?
a) 6,3 cm
b) 7,5 cm
c) 8,3 cm
d) 12,5 cm
e) 13,3 cm
Riktig alternativ: c) 8,3 cm.
På overflaten har vi lineær hastighet
På punkter 5 cm lenger fra overflaten har vi det
Punktene er plassert på samme akse, derav vinkelhastigheten () det er det samme. Hvordan V1 er 2,5 ganger større enn v2, er hastighetene relatert som følger: