327. Prędkość liniowa w ruchu po okręgu.

Zadanie
Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi.

Jeden z wybranych punktów tarczy znajduje się na brzegu tarczy, drugi w w odległości o d cm bliżej środka tarczy.

Prędkość liniowa punktu znajdującego się na brzegu tarczy wynosi v m/s, prędkość liniowa drugiego punktu równa jest u m/s.

Obliczyć:

ATOM, Mechanika, OPTYKA, grawitacja, Elektrostatyka, Magnetyzm, Prąd elektryczny, Energia, Szybkość ruchu, Kinematyka, RUCH PO OKRĘGU, Dynamika, Elektromagnetyzm, Rzuty,

Ważne pojęcia mechaniki

Mechanika:

kinematyka

statyka

dynamika.

Kinematyka
- zajmuje się opisem ruchu, bez podawania przyczyn zmian ruchu.

Ruch po okręgu to szczególny przykład ruchu, w którym torem jest okrąg o promieniu r i środku O.

Ruch jednostajny po okręgu to ruch, w którym wartość prędkości jest stała.

W ruchu po okręgu zmienia się ciągle kierunek prędkości (kierunek ruchu).

Prędkość liniowa w ruchu po okręgu to wartość prędkości chwilowej (lub prędkość pokonywania drogi - szybkość).

Prędkość kątowa ω w ruchu po okręgu to iloraz kąta, który zakreśla promień wodzący przez czas, w którym ten kąt został zakreślony.

Zadanie
Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi.
Jeden z wybranych punktów tarczy znajduje się na brzegu tarczy, drugi w w odległości o d cm bliżej środka tarczy.
Prędkość liniowa punktu znajdującego się na brzegu tarczy wynosi v m/s, prędkość liniowa drugiego punktu równa jest u m/s.

Obliczyć:

Rozwiązanie

Wykorzystamy pojęcia i wielkości opisujące ruch po okręgu, analogiczne do ruchów prostoliniowych (prędkość liniowa, droga) i nowe (prędkość kątowa).

Zakładamy, że prędkość ruchu ma stała wartość. Ruch po okręgu jest ruchem krzywoliniowym, więc musi zmieniać się wektor prędkości.

W ruchu ze stałą wartością prędkości zmienia się tylko kierunek. Przyspieszenie w takim ruchu powoduje więc wyłącznie zmianę kierunku prędkości.

W ruchu jednostajnym po okręgu możemy więc nie rozróżniać prędkości i szybkości.

Skorzystamy więc z zależności szybkość równa się ilorazowi drogi przez czas ruchu.

W ruchu jednostajnym po okręgu charakterystycznym odcinkiem drogi jest obwód okręgu. W ruchu takim czas każdego obiegu jest taki sam - nazywamy go okresem obiegu.

Ilość pełnych obiegów w jednostce czasu to iloraz jednostki czasu przez czas jednego obiegu (okres obiegu).

Prędkość kątowa to iloraz kąta zakreślonego przez promień okręgu (wyznaczony przez poruszający się punkt) przez czas, w jakim ten kąt został zakreślony.

Dla pełnego obiegu kątem tym jest 2 π (2 pi) a czasem okres obiegu.
Wyprowadzimy zależności umożliwiające obliczenie szukanych wielkości.

(135kB) Wyprowadzenie zależności umożliwiającej obliczenie szukanych wielkości

(135kB) Wyprowadzenie zależności umożliwiającej obliczenie szukanych wielkości

Przykład liczbowy

Zadanie

Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi.
Jeden z wybranych punktów tarczy znajduje się na brzegu tarczy, drugi w w odległości o 20cm bliżej środka tarczy.
Prędkość liniowa punktu znajdującego się na brzegu tarczy wynosi 2m/s, prędkość liniowa drugiego punktu - 1,2m/s.

Obliczyć:

(112kB) Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m₂ ma masę 3 razy większą niż ciało m₁. Siła działająca na ciało m₂ jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m₁? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Z miasta A do B samochód przemieszczał się ze średnią szybkością v₁=80 km/h. Drogę powrotną przebył z szybkością średnią v₂=50 km/h. Jaka była średnia szybkość samochodu w czasie całej jazdy (czasu postoju nie wliczamy)?

Dwa kilogramy wody o temperaturze 10 stopni Celsjusza ogrzano do temperatury wrzenia w czajniku elektrycznym w ciągu 15 minut. Oporność R grzałki czajnika równa jest 25 omów. Jakim napięciem U zasilany był czajnik? Straty energii pomijamy. Ciepło właściwe wody c równe jest 4200 dżuli na kilogram i stopień Celsjusza. Rozwiązanie zadania

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki

Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

Fizyka potrzebna

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

Wartość siły Ziemia-Księżyc

Grawitacja

Oporność zastępcza układu oporników

Względność prędkości

Siła elektrodynamiczna.

Mechanika - spis zadań

Optyka - spis

Termodynamika - spis