Centripetální zrychlení a hmotnost: 5 faktů, které byste měli vědět

Dostředivé zrychlení a hmotnost jsou však nezávislé veličiny; zrychlení objektu závisí na jeho hmotnosti a setrvačnosti tělesa.

Hmotnost je neměnná veličina, a proto se nemění, když je objekt v dostředivém pohybu. Ale dostředivé zrychlení a hmotnost jsou stále ve vzájemném vztahu, protože síla potřebná k urychlení objektu závisí převážně na jeho hmotnosti.

Ovlivňuje hmota dostředivé zrychlení?

Dostředivé zrychlení je přímo závislé na rychlosti objektu a nepřímo úměrné poloměrům kružnice.

Jakmile je na objekt aplikována síla, která jej přemístí z jeho počáteční polohy a pohybuje se po své cestě po kruhové dráze, hybnost a rychlost objektu jsou udržovány konstantní. The dostředivé zrychlení leží ve směru podél poloměru vektor kruhové dráhy.

Proč hmotnost neovlivňuje dostředivé zrychlení?

Dostředivé zrychlení objektu je nezávislé na hmotnosti objektu, protože je konstantní.

Celková práce vykonaná objektem při kruhovém pohybu je ve skutečnosti zanedbatelná. Kinetická energie předmětu se v procesu zachovává, a proto rychlost tělesa zůstává konstantní. Hmotnost předmětu tedy neovlivňuje dostředivé zrychlení v žádném případě.

Síla, která je aplikována na objekt, aby mu udělil točivý moment, závisí na hmotnosti a dalších konfiguracích objektu. Točivý moment je síla působící tangenciálně na tělo předmětu, která urychluje předmět v kruhovém pohybu kolem jeho osy.

Proč je k výpočtu dostředivého zrychlení zapotřebí hmotnost?

Dostředivé zrychlení je konstantní pro danou hmotnost a poloměr kruhové smyčky; proto ve skutečnosti nezávisí na hmotnosti předmětu.

Hmotnost předmětu určuje velikost síly, kterou je třeba vyvinout na jeho tělo, aby se přemístilo. Pokud je na objekt aplikována menší síla, pak bude rychlost objektu malá, a tedy i dostředivé zrychlení objektu bude snížena.

Pokud je množství elektrostatické síly aplikované na elektron ve vodivém pásu větší, pak bude dostředivé zrychlení elektronu vysoké. Stejným způsobem, pokud magnetická síla generované v cívce díky vodiči s proudem je více, pak bude počet otáček malého motoru větší.

U motorů větší velikosti budou otáčky za sekundu při stejném množství proudu nižší než u motoru s malými poloměry. Tento rozdíl je způsoben hmotností a poloměrem.

Jak souvisí dostředivé zrychlení a hmotnost?

Dostředivé zrychlení je nepřímo úměrné hmotnosti objektu.

Přestože hmotnost objektu není a proměnné množství, když je objekt v dostředivém pohybuPočáteční rychlost objektu závisí na jeho hmotnosti, která dále určuje dostředivé zrychlení objektu v kruhovém pohybu.

dostředivé zrychlení a hmotnost
Centripetální zrychlení; Kredit obrázku: pixabay

Říká se, že hmotnost spolu souvisí, protože na ni musí být aplikována dostatečná síla v reakci na její hmotnost, aby se urychlila. Pokud budete udržovat konstantní sílu na všechny objekty s různou hmotností, všimnete si, že objekt s menší hmotností bude zrychlovat vysokou rychlostí ve srovnání s objekty s vysokou hmotností.

Jak vypočítat dostředivou sílu z dostředivého zrychlení a hmotnosti?

Síla působící na objekt v a dostředivý pohyb závisí přímo na dostředivém zrychlení a hmotnost.

Dostředivou sílu lze vypočítat z dostředivého zrychlení a hmotnost je F=mα. Zde je α dostředivé zrychlení a m je hmotnost. Je zřejmé, že pokud je hmota předmětu větší, pak je třeba na předmět vyvinout větší sílu, aby se posunul z místa.

Dostředivá síla působící na objekt při kruhovém pohybu se vypočítá pomocí vzorce,

F=mv2/r

Zde je F dostředivá síla,

m je hmotnost předmětu,

v je rychlost objektu v kruhovém pohybu a

r je poloměr kruhové dráhy.

Vzorec k nalezení dostředivé zrychlení z rychlosti objektu je dáno jako:

α = mv2/r

Dostředivé zrychlení závisí na poloměrech kružnice. To znamená, že pokud je poloměr malý, dostředivé zrychlení bude vysoká, zatímco pro větší poloměry bude dostředivé zrychlení sníženo. V takovém případě je třeba vyvinout větší sílu, aby tělo udrželo zrychlení požadovanou rychlostí.

Dostředivou sílu působící na těleso při dostředivém pohybu lze tedy vypočítat pouze pomocí hmotnosti a dostředivého zrychlení objektu pomocí výrazu.

F=mα

Na základě vyjádření objektu můžeme říci, že síla působící na objekt při dostředivém pohybu je přímo závislá na jeho hmotnosti a dostředivém zrychlení.

Jaké je dostředivé zrychlení a síla na těleso o hmotnosti 5 kg, které se pohybuje rychlostí 20 m/s po kružnici o poloměru 30 m?

Zadáno: Hmotnost předmětu je m = 5 kg

Rychlost objektu je v =20 m/s

Poloměr kruhové dráhy je r =30 m

Projekt vzorec k nalezení dostředivého zrychlení je,

s%5E2

Bylo zjištěno, že dostředivé zrychlení objektu je 0.67 m/s2

Výraz pro nalezení dostředivé síly působící na objekt pomocí dostředivého zrychlení je,

F=a

Dosazením hodnot v této rovnici dostaneme:

F=5 kg\krát 0.67 m/s2= 3.37N

Síla působící na předmět o hmotnosti 5 kg je 3.37 N. Působená síla by se zvýšila, pokud by hmotnost předmětu byla větší než 5 kg.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Projekt dostředivé zrychlení je reakcí na dostředivou sílu působící dovnitř. Směr lineární rychlosti objektu se tedy mění s každou krátkou vzdáleností. Objekt se začne zrychlovat až při aplikaci vnější síly působící na jeho tělo. Množství síly potřebné k aplikaci na daný objekt závisí na celkové hmotnosti objektu, který má být přemístěn.

Také čtení:

Zanechat komentář