כדי לעשות את זה פשוט, מאפשר לגלות את היחס של אנרגיה קינטית כוח centrifetal עם הדברים שאנחנו יודעים:
אנחנו יודעים:
ו
לפיכך,
הערה,
לפיכך,
רכבת מודל, עם מסה של 5 ק"ג, נע על מסלול מעגלי עם רדיוס של 9 מ '. אם קצב המהפכה של הרכבת משתנה מ 4 הרץ ל 5 הרץ, על ידי כמה כוח צנטריפטלי להחיל את המסלולים על ידי שינוי?
ראה להלן: אני חושב שהדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא להבין כיצד תקופת הזמן של השינויים סיבוב: תקופה ותדירות הם הדדי של השני: F = 1 / (T) אז את פרק הזמן של סיבוב של הרכבת משתנה מ 0.25 שניות עד 0.2 שניות. כאשר התדירות עולה. (יש לנו יותר סיבובים לשנייה) עם זאת, הרכבת עדיין צריך לכסות את המרחק המלא של היקף המסלול המעגלי. מעגל מעגל: 18pi מטר מהירות = מרחק / זמן (18pi) /0.25 = 226.19 ms ^ -1 כאשר תדר הוא 4 הרץ (פרק זמן = 0.25 s) (18pi) /0.2=282.74 ms ^ -1 כאשר תדר הוא 5 הרץ . (פרק זמן = 0.2 s) ואז נוכל למצוא את הכוח הצנטריפטלי בשני התרחישים: F = (mv ^ 2) / (r) לכן, כאשר התדר הוא 4 Hz: F = ((8) פעמים (226.19) ^ 2 ) / 9 F כ 45.5 kN
רכבת מודל, עם מסה של 4 ק"ג, נע על מסלול מעגל עם רדיוס של 3 מ '. אם האנרגיה הקינטית של הרכבת משתנה מ -12 ל -48 J, באיזו מידה יחול הכוח הצנטריפטי שיושם על ידי המסלולים?
שינויים כוח Centryptetal מ 8N ל 32N אנרגיה קינטית של אובייקט עם מסה m זז במהירות של V ניתנת על ידי 1 / 2mv ^ 2. כאשר אנרגיה קינטית מגביר 48/12 = 4 פעמים, מהירות ומכאן ומכפיל. המהירות הראשונית תינתן על ידי v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 וזה יהפוך 2sqrt6 לאחר עלייה באנרגיה הקינטית. כאשר אובייקט נע בנתיב מעגלי במהירות קבועה, הוא חווה כוח צנטריפטלי נתון על ידי F = mv ^ 2 / r, כאשר: F הוא כוח centripetal, m הוא מסה, v הוא מהירות ו- r הוא רדיוס של מסלול מעגלי . מכיוון שאין שינוי במסה וברדיוס וכוח הצנטריפטלי הוא גם פרופורציונלי לריבוע המהירות, כוח ה- Centripetal בהתחלה יהיה 4xx (sqrt6) ^ 2/3 או 8N וזה הופך להיות 4xx
רכבת מודל עם מסה של 3 ק"ג נע לאורך המסלול ב 12 (ס"מ) / s. אם העקמומיות של המסלול משתנה מרדיוס של 4 ס"מ עד 18 ס"מ, עד כמה צריך הכוח הצנטריפטלי שיושם על ידי המסילה להשתנות?
= 84000 דינמי תנו מסה של רכבת m = 3kg = 3000 גרם מהירות של רכבת v = 12cm / s רדיוס של המסלול הראשון r_1 = 4cm רדיוס של המסלול השני r_2 = 18cm אנו מכירים את כוח צנטריפוגלי = (mv ^ 2) / r ירידה (mv ^ 2) / r_2 (mv ^ 2) / r_2 = (mv ^ 2) (1 / r_1-1 / r_2) = 310 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18 ) = 12000 (9-2) = 84000 #dyne