Modelový vlak s hmotnosťou 3 kg sa pohybuje pozdĺž dráhy vo vzdialenosti 12 (cm) / s. Ak sa zakrivenie dráhy zmení z polomeru 4 cm na 18 cm, koľko sa musí zmeniť dostredivá sila pôsobiaca na koľajnice?

odpoveď:

= 84000 #dyne

vysvetlenie:

Hmotnosť vlaku m = 3 kg = 3000 g

Rýchlosť vlaku v = 12 cm / s

Polomer prvej stopy # R_1 = 4 cm #

Polomer druhej stopy # R_2 = 18 cm #

poznáme odstredivú silu =# (Mv ^ 2) / r #

Zníženie platné v tomto prípade

# (Mv ^ 2) / r_1- (mv ^ 2) / R_2 #

# = (Mv ^ 2) * (1 / r_1-1 / R_2) = 3 * 10 ^ 3 * 12 ^ 2 (1 / 4-1 / 18) #

#=12000(9-2)=84000 #dyn

Na kruhovej dráhe s polomerom 9 m sa pohybuje modelový vlak s hmotnosťou 5 kg. Ak sa rýchlosť otáčania vlaku zmení z 4 Hz na 5 Hz, koľko sa zmení centrietálna sila pôsobiaca na koľajnice?

Pozri nižšie: Myslím si, že najlepší spôsob, ako to dosiahnuť, je zistiť, ako sa mení časové obdobie rotácie: Obdobie a frekvencia sú navzájom recipročné: f = 1 / (T) Takže časové obdobie rotácie vlaku sa mení z 0,25 sekúnd až 0,2 sekundy. Keď sa frekvencia zvyšuje. (Máme viac otáčok za sekundu) Avšak vlak musí stále pokrývať celú vzdialenosť obvodu kruhovej dráhy. Obvod kruhu: 18 metrov metrov Rýchlosť = vzdialenosť / čas (18pi) /0.25= 226,19 ms ^ -1 pri frekvencii 4 Hz (časové obdobie = 0,25 s) (18pi) /0,2=282,74

Na kruhovej dráhe s polomerom 3 m sa pohybuje modelový vlak s hmotnosťou 4 kg. Ak sa kinetická energia vlaku zmení z 12 J na 48 J, o koľko sa zmení dostredivá sila pôsobiaca na koľaje?

Zmeny centrálnej sily z 8N na 32N Kinetická energia K objektu s hmotnosťou m pohybujúcou sa rýchlosťou v je daná hodnotou 1 / 2mv ^ 2. Keď sa Kinetická energia zvyšuje 48/12 = 4-krát, rýchlosť sa zdvojnásobí. Počiatočná rýchlosť bude daná v = sqrt (2K / m) = sqrt (2xx12 / 4) = sqrt6 a po zvýšení kinetickej energie sa stane 2sqrt6. Keď sa objekt pohybuje v kruhovej dráhe konštantnou rýchlosťou, zažije dostredivú silu, ktorá je daná F = mv ^ 2 / r, kde: F je dostredivá sila, m je hmotnosť, v je rýchlosť a r je polome

Na kruhovej dráhe s polomerom 1 m sa pohybuje modelový vlak s hmotnosťou 3 kg. Ak sa kinetická energia vlaku zmení z 21 j na 36 j, koľko sa zmení dostredivá sila pôsobiaca na koľajnice?

Aby to bolo jednoduché, zistite vzťah kinetickej energie a dostredivej sily s vecami, ktoré poznáme: Vieme: "K.E." = 1 / 2momega ^ 2r ^ 2 a "dostredivá sila" = momega ^ 2r Preto "K.E" = 1 / 2xx "dostredivá sila" xxr Poznámka, r zostáva v priebehu procesu konštantná. Preto delta "dostredivá sila" = (2Delta "K.E.") / R = (2 (36-21) J) / (1m) = 30N