Testa dina kunskaper med frågor om enhetlig cirkelrörelse och rensa dina tvivel med kommentarer i resolutionerna.
fråga 1
(Unifor) En karusell roterar jämnt och gör en full rotation var 4,0 sekund. Varje häst utför en jämn cirkelrörelse med en frekvens i rps (varv per sekund) lika med:
a) 8,0
b) 4.0
c) 2,0
d) 0,5
e) 0,25
Rätt alternativ: e) 0,25.
Frekvensen (f) för rörelsen ges i tidsenheter enligt delningen av antalet varv med den tid det tar att utföra dem.
För att svara på den här frågan ersätter du bara uppgifterna i formeln nedan.
Om ett varv tas var fjärde sekund är rörelsefrekvensen 0,25 rps.
Se också: Cirkulär rörelse
fråga 2
En kropp i MCU kan göra 480 varv på en tid av 120 sekunder runt en omkrets av 0,5 m. Basera på denna information och bestäm:
a) frekvens och period.
Rätt svar: 4 rps och 0,25 s.
a) Frekvens (f) för rörelsen anges i tidsenheter enligt delningen av antalet varv efter den tid det tar att utföra dem.
Perioden (T) representerar tidsintervallet för rörelsen att upprepa sig själv. Period och frekvens är omvänt proportionella mängder. Förhållandet mellan dem etableras genom formeln:
b) vinkelhastighet och skalarhastighet.
Rätt svar: 8 rad / s och 4
Fröken.
Det första steget i att svara på denna fråga är att beräkna kroppens vinkelhastighet.
Skalar och vinkelhastighet är relaterade från följande formel.
Se också: Vinkelhastighet
fråga 3
(UFPE) Hjulen på en cykel har en radie lika med 0,5 m och roterar med en vinkelhastighet lika med 5,0 rad / s. Vad är avståndet, i meter, av denna cykel under ett tidsintervall på 10 sekunder.
Rätt svar: 25 m.
För att lösa denna fråga måste vi först hitta skalarhastigheten genom att relatera den till vinkelhastigheten.
Att veta att skalarhastigheten ges genom att dela förskjutningsintervallet med tidsintervallet, hittar vi avståndet täckt enligt följande:
Se också: Genomsnittlig skalhastighet
fråga 4
(UMC) På ett cirkulärt horisontellt spår, med en radie lika med 2 km, rör sig en bil med konstant skalhastighet, vars modul är lika med 72 km / h. Bestäm storleken på bilens centripetala acceleration, i m / s2.
Rätt svar: 0,2 m / s2.
Som frågan frågar centripetal acceleration i m / s2, det första steget i att lösa det är att konvertera radie- och hastighetsenheterna.
Om radien är 2 km och vet att 1 km är 1000 meter, motsvarar 2 km 2000 meter.
För att konvertera hastighet från km / h till m / s delar du bara värdet med 3,6.
Formeln för beräkning av centripetalacceleration är:
Genom att ersätta uttalandets värden i formeln hittar vi acceleration.
Se också: centripetal acceleration
fråga 5
(UFPR) En punkt i enhetlig cirkelrörelse beskriver 15 varv per sekund på en omkrets på 8,0 cm i radie. Dess vinkelhastighet, period och linjär hastighet är:
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
Rätt alternativ: c) 30 π rad / s; (1/15) s; 240 π cm / s.
1: a steget: beräkna vinkelhastigheten som använder data i formeln.
2: a steget: beräkna perioden genom att tillämpa data i formeln.
Tredje steget: beräkna linjär hastighet genom att tillämpa data i formeln.
fråga 6
(EMU) Om enhetlig cirkelrörelse, kontrollera vilken som är korrekt.
01. Perioden är den tid det tar för en mobil att göra en hel vändning.
02. Rotationsfrekvensen ges av antalet varv en mobil gör per tidsenhet.
04. Avståndet som en mobil i enhetlig cirkelrörelse färdas när man gör en hel sväng är direkt proportionell mot radiens bana.
08. När en rover gör en enhetlig cirkulär rörelse verkar en centripetal kraft på den, som är ansvarig för förändringen i roverns hastighetsriktning.
16. Storleken på centripetalacceleration är direkt proportionell mot radiens bana.
Rätt svar: 01, 02, 04 och 08.
01. KORREKT När vi klassificerar den cirkulära rörelsen som periodisk betyder det att en fullständig revolution alltid ges i samma tidsintervall. Därför är perioden den tid det tar för mobilen att göra en hel sväng.
02. KORREKT Frekvens relaterar antalet varv till den tid det tar att slutföra dem.
Resultatet representerar antalet varv per tidsenhet.
04. KORREKT När du gör en hel sväng i den cirkulära rörelsen är avståndet som täcks av en mobil måttet på omkretsen.
Därför är avståndet direkt proportionellt mot banans radie.
08. KORREKT I cirkelrörelse följer inte kroppen en bana, eftersom en kraft verkar på den och ändrar sin riktning. Centripetalkraften verkar genom att rikta dig mot centrum.
Centripetal kraft verkar på mobilens hastighet (v).
16. FEL. De två kvantiteterna är omvänt proportionella.
Storleken på centripetalacceleration är omvänt proportionell mot radien på dess bana.
Se också: Omkrets
fråga 7
(UERJ) Det genomsnittliga avståndet mellan solen och jorden är cirka 150 miljoner kilometer. Således är den genomsnittliga översättningshastigheten för jorden i förhållande till solen ungefär:
a) 3 km / s
b) 30 km / s
c) 300 km / s
d) 3000 km / s
Rätt alternativ: b) 30 km / s.
Eftersom svaret måste ges i km / s är det första steget för att underlätta upplösningen av frågan att sätta avståndet mellan sol och jord i vetenskaplig notation.
När banan utförs runt solen är rörelsen cirkulär och dess mätning ges av omkretsen av omkretsen.
Översättningsrörelsen motsvarar banan som jorden har gjort runt solen under en period av cirka 365 dagar, det vill säga ett år.
Att veta att en dag är 86.400 sekunder beräknar vi hur många sekunder det finns på ett år genom att multiplicera med antalet dagar.
Vidarebefordra detta nummer till vetenskaplig notation har vi:
Översättningshastigheten beräknas enligt följande:
Se också: Kinematikformler
fråga 8
(UEMG) På en resa till Jupiter vill du bygga ett rymdskepp med en rotationssektion för att simulera, genom centrifugaleffekter, gravitation. Avsnittet har en radie på 90 meter. Hur många varv per minut (RPM) ska detta avsnitt ha för att simulera jordens gravitation? (betrakta g = 10 m / s²).
a) 10 / π
b) 2 / π
c) 20 / π
d) 15 / π
Rätt alternativ: a) 10 / π.
Beräkning av centripetalacceleration ges med följande formel:
Formeln som relaterar linjär hastighet till vinkelhastighet är:
Vi har ersatt detta förhållande i centripetalaccelerationsformeln:
Vinkelhastighet ges av:
Genom att transformera accelerationsformeln kommer vi fram till förhållandet:
Genom att ersätta data i formeln hittar vi frekvensen enligt följande:
Detta resultat är i rps, vilket betyder rotationer per sekund. Genom regeln om tre hittar vi resultatet i varv per minut, med vetskap om att 1 minut har 60 sekunder.
fråga 9
(FAAP) Två punkter A och B är belägna 10 cm respektive 20 cm från rotationsaxeln för hjulet på en likformigt rörlig bil. Det är möjligt att säga att:
a) A: s rörelseperiod är kortare än B.
b) A: s rörelsefrekvens är större än för B.
c) Vinkelhastigheten för B är större än A.
d) Vinkelhastigheterna för A och B är lika.
e) De linjära hastigheterna för A och B har samma intensitet.
Rätt alternativ: d) Vinkelhastigheterna för A och B är lika.
A och B, även om de ligger på olika avstånd, ligger på samma rotationsaxel.
Som period, frekvens och vinkelhastighet involverar antalet varv och tiden för att utföra dem, för punkterna A och B är dessa värden lika och därför kasserar vi alternativen a, b och c.
Således är alternativ d korrekt, eftersom man observerar vinkelhastighetsformeln , kom vi till slutsatsen att eftersom de är på samma frekvens kommer hastigheten att vara densamma.
Alternativet e är felaktigt, eftersom linjär hastighet beror på radien, enligt formeln , och punkterna ligger på olika avstånd, kommer hastigheten att vara annorlunda.
fråga 10
(UFBA) Ekerhjul R1, har linjär hastighet V1 vid punkter placerade på ytan och linjär hastighet V.2 vid punkter 5 cm från ytan. vara V1 2,5 gånger större än V.2, vad är värdet på R1?
a) 6,3 cm
b) 7,5 cm
c) 8,3 cm
d) 12,5 cm
e) 13,3 cm
Rätt alternativ: c) 8,3 cm.
På ytan har vi linjär hastighet
Vid punkter 5 cm längre från ytan har vi
Punkterna är placerade på samma axel, därav vinkelhastigheten () det är samma. Hur V1 är 2,5 gånger större än v2, är hastigheterna relaterade enligt följande: