Перевірте свої знання запитаннями про рівномірний круговий рух і очистіть свої сумніви коментарями в резолюціях.
питання 1
(Unifor) Карусель обертається рівномірно, роблячи один повний оберт кожні 4,0 секунди. Кожен кінь виконує рівномірний круговий рух з частотою в об / хв (оборотів в секунду), рівною:
а) 8,0
б) 4,0
в) 2,0
г) 0,5
д) 0,25
Правильна альтернатива: д) 0,25.
Частота (f) руху подається в одиницях часу відповідно до поділу кількості кіл на час, необхідний для їх виконання.
Щоб відповісти на це питання, просто замініть дані твердження у формулі нижче.
Якщо робить коло кожні 4 секунди, частота руху становить 0,25 об / с.
Дивіться теж: Кругові рухи
питання 2
Тіло в MCU може зробити 480 обертів за час 120 секунд навколо кола радіуса 0,5 м. На основі цієї інформації визначте:
а) частота та період.
Правильні відповіді: 4 об / хв і 0,25 с.
а) Частота (f) руху подається в одиницях часу відповідно до поділу кількості кіл на час, необхідний для їх виконання.
Період (T) являє собою інтервал часу для повторення руху. Період і частота є обернено пропорційними величинами. Взаємозв'язок між ними встановлюється за формулою:
б) кутова швидкість і скалярна швидкість.
Правильні відповіді: 8 рад / с та 4
РС.
Першим кроком у відповіді на це питання є обчислення кутової швидкості тіла.
Скалярна та кутова швидкості пов'язані з наступною формулою.
Дивіться теж: Кутова швидкість
питання 3
(UFPE) Колеса велосипеда мають радіус, рівний 0,5 м, і обертаються з кутовою швидкістю, що дорівнює 5,0 рад / с. Яка відстань, яку долає цей велосипед у метрах за інтервал часу 10 секунд.
Правильна відповідь: 25 м.
Для вирішення цього питання спочатку потрібно знайти скалярну швидкість, пов’язавши її з кутовою швидкістю.
Знаючи, що скалярна швидкість задається діленням інтервалу переміщення на інтервал часу, ми знаходимо відстань, яку проходимо таким чином:
Дивіться теж: Середня скалярна швидкість
питання 4
(UMC) На круговій горизонтальній колії, радіус якої дорівнює 2 км, автомобіль рухається з постійною скалярною швидкістю, модуль якої дорівнює 72 км / год. Визначте величину доцентрового прискорення автомобіля, в м / с2.
Правильна відповідь: 0,2 м / с2.
Оскільки питання задає доцентрове прискорення в м / с2, першим кроком у її вирішенні є перетворення одиниць радіуса та швидкості.
Якщо радіус 2 км і знаючи, що 1 км 1000 метрів, то 2 км відповідає 2000 метрам.
Для перетворення швидкості з км / год в м / с просто розділіть значення на 3,6.
Формула для розрахунку доцентрового прискорення має вигляд:
Підставивши значення формули у формулу, знаходимо прискорення.
Дивіться теж: доцентрове прискорення
питання 5
(UFPR) Точка рівномірного кругового руху описує 15 обертів в секунду на колі радіусом 8,0 см. Його кутова швидкість, період і лінійна швидкість відповідно складають:
а) 20 рад / с; (1/15) с; 280 π см / с
б) 30 рад / с; (1/10) с; 160 π см / с
в) 30 π рад / с; (1/15) с; 240 π см / с
г) 60 π рад / с; 15 с; 240 π см / с
д) 40 π рад / с; 15 с; 200 π см / с
Правильна альтернатива: в) 30 π рад / с; (1/15) с; 240 π см / с.
1-й крок: обчисліть кутову швидкість, застосовуючи дані у формулі.
2-й крок: обчисліть період, застосовуючи дані у формулі.
3-й крок: обчисліть лінійну швидкість, застосовуючи дані у формулі.
питання 6
(EMU) Щодо рівномірного кругового руху, перевірте, що правильно.
01. Період - це кількість часу, який потрібно мобільному, щоб здійснити повний поворот.
02. Частота обертання визначається кількістю обертів, що здійснює мобільний за одиницю часу.
04. Відстань, яку мобільний рух рівномірним круговим рухом проходить при повному повороті, прямо пропорційна радіусу його траєкторії.
08. Коли ровер здійснює рівномірний круговий рух, на нього діє доцентрова сила, яка відповідає за зміну напрямку швидкості руху ровера.
16. Величина доцентрового прискорення прямо пропорційна радіусу його траєкторії.
Правильні відповіді: 01, 02, 04 та 08.
01. ПРАВИЛЬНО Коли ми класифікуємо круговий рух як періодичний, це означає, що повний оборот завжди дається в один і той же інтервал часу. Отже, період - це час, який потрібен мобільному, щоб здійснити повний поворот.
02. ПРАВИЛЬНО Частота пов'язує кількість кіл із часом, необхідним для їх проходження.
Результат представляє кількість кіл за одиницю часу.
04. ПРАВИЛЬНО При повному повороті в круговому русі відстань, яку подолає мобіль, є мірою окружності.
Тому відстань прямо пропорційна радіусу його траєкторії.
08. ПРАВИЛЬНО При кругових рухах тіло не йде по траєкторії, оскільки на нього діє сила, змінюючи свій напрямок. Доцентрова сила діє, направляючи вас до центру.
Доцентрова сила діє на швидкість (v) рухомого.
16. НЕПРАВИЛЬНО. Ці дві величини обернено пропорційні.
Величина доцентрового прискорення обернено пропорційна радіусу його траєкторії.
Дивіться теж: Окружність
питання 7
(UERJ) Середня відстань між Сонцем і Землею становить близько 150 мільйонів кілометрів. Таким чином, середня швидкість перекладу Землі відносно Сонця становить приблизно:
а) 3 км / с
б) 30 км / с
в) 300 км / с
г) 3000 км / с
Правильна альтернатива: б) 30 км / с.
Оскільки відповідь повинна бути дана в км / с, першим кроком для полегшення вирішення питання є встановлення відстані між Сонцем та Землею в наукових позначеннях.
Оскільки траєкторія виконується навколо Сонця, рух є круговим і його вимірювання задається периметром окружності.
Рух перекладу відповідає траєкторії руху Землі навколо Сонця протягом приблизно 365 днів, тобто 1 року.
Знаючи, що день становить 86 400 секунд, ми обчислюємо, скільки секунд є в році, помноживши на кількість днів.
Передаючи це число в наукові позначення, ми маємо:
Швидкість перекладу обчислюється наступним чином:
Дивіться теж: Формули кінематики
питання 8
(UEMG) Під час подорожі до Юпітера бажано побудувати космічний корабель з обертовою секцією, щоб імітувати за допомогою відцентрових ефектів силу тяжіння. Ділянка матиме радіус 90 метрів. Скільки обертів на хвилину (об / хв) повинен мати цей розділ, щоб імітувати земне тяжіння? (враховуйте g = 10 м / с²).
а) 10 / π
б) 2 / π
в) 20 / π
г) 15 / π
Правильна альтернатива: а) 10 / π.
Розрахунок доцентрового прискорення дається за такою формулою:
Формула, яка пов'язує лінійну швидкість із кутовою швидкістю:
Замінюючи це співвідношення у формулі доцентрового прискорення, маємо:
Кутова швидкість задається:
Перетворюючи формулу прискорення, ми отримуємо співвідношення:
Замінюючи дані у формулі, знаходимо частоту наступним чином:
Цей результат у rps, що означає обертання в секунду. За правилом трьох ми знаходимо результат у обертах на хвилину, знаючи, що 1 хвилина має 60 секунд.
питання 9
(FAAP) Дві точки A і B розташовані відповідно на 10 см і 20 см від осі обертання колеса автомобіля, що рухається рівномірно. Можна сказати, що:
а) Період руху A коротший, ніж у B.
б) Частота руху A більша, ніж у B.
в) Кутова швидкість руху В більша, ніж у А.
г) Кутові швидкості А і В рівні.
д) Лінійні швидкості А і В мають однакову інтенсивність.
Правильна альтернатива: г) Кутові швидкості А і В рівні.
А і В, хоча і на різній відстані, розташовані на одній осі обертання.
Оскільки період, частота та кутова швидкість включають кількість поворотів і час їх виконання, для точок A і B ці значення рівні, і, отже, ми відкидаємо альтернативи a, b і c.
Таким чином, альтернатива d є правильною, оскільки спостерігається формула кутової швидкості , ми дійшли висновку, що оскільки вони перебувають на одній частоті, швидкість буде однаковою.
Альтернатива e неправильна, оскільки лінійна швидкість залежить від радіуса, згідно з формулою , а точки розташовані на різній відстані, швидкість буде різною.
питання 10
(UFBA) Спицеве колесо R1, має лінійну швидкість V1 в точках, розташованих на поверхні, і лінійна швидкість V2 в точках 5 см від поверхні. будучи V1 В 2,5 рази більше V2, яке значення R1?
а) 6,3 см
б) 7,5 см
в) 8,3 см
г) 12,5 см
д) 13,3 см
Правильна альтернатива: в) 8,3 см.
На поверхні ми маємо лінійну швидкість
У точках на 5 см далі від поверхні маємо
Точки розташовані на одній осі, отже, і кутова швидкість () це ж. Як V1 в 2,5 рази більше v2, швидкості пов'язані наступним чином:
