Dönme hareketi, salınım hareketi ile yakından ilişkilidir. Şekil 3.21'de. Bir cismin bir daire boyunca düzgün bir hareketiyle, koordinatının eksen boyunca olduğu gösterilmiştir. Y harmonik yasaya göre değişir (eksen boyunca benzer bir bağımlılık gerçekleşir x). Bu durumda yarıçapın dönme açısı, saat yönünün tersine yatay eksenden sayılır. Bu açıya faz (Yunanca faz - görünüm) denir.

Dönme hareketi örnekleri Şekil 3.22'de gösterilmiştir.

Pirinç. 3.21. Düzgün dönüşü sırasında bir noktanın koordinatlarındaki değişimin salınımlı doğası

Pirinç. 3.22. Dönme hareketi: bisiklet tekerlekleri (a), kütle merkezi etrafında insan vücudu (b)

Hızlanma kuvvetten kaynaklanır. Bu nedenle, bir daire içinde hareket eden bir cisim, dairenin merkezine doğru yönlendirilen bir kuvvete maruz kalır. Bu güç F c aranan merkezcil. Bu kuvvetle, bir daire içinde hareket eden bir cisme bir bağlantı etki eder. Merkezcil kuvvetin rolü, doğası gereği herhangi bir kuvvet tarafından gerçekleştirilebilir.

ikinciye göre Newton yasası F c \u003d bu c. Merkezcil ivme veya AC\u003d ω 2 R, o zaman merkezcil kuvvet şuna eşittir:

Newton'un üçüncü yasasına göre, her etki eşit ve zıt bir tepkiye neden olur. Bağın vücuda etki ettiği merkezcil kuvvet, cismin bağ üzerinde hareket ettiği eşit ve zıt yönlü bir kuvvetle karşılanır. Bu güç R c.b. aranan merkezkaç,çünkü dairenin merkezinden yarıçap boyunca yönlendirilir. Merkezkaç kuvveti, modül olarak merkezcil kuvvete eşittir:

Örnekler

Bir atletin ipin ucuna bağlı bir nesneyi başının etrafında döndürdüğü durumu düşünün. Aynı zamanda sporcu, kola uygulanan ve dışarı doğru çeken bir kuvvet hisseder. Nesneyi çevresinde tutmak için, atlet (bir iplik vasıtasıyla) onu içeri doğru çeker. Bu nedenle, Newton'un üçüncü yasasına göre, nesne (yine ipin içinden) ele eşit ve zıt bir kuvvetle etki eder ve bu, sporcunun elinin hissettiği kuvvettir (Şekil 3.23). Cismin üzerine etki eden kuvvet, ipliğin içeri doğru çekme kuvvetidir.

Pirinç. 3.23. Top iplik üzerinde döndüğünde, el topa etki eder, top ele etki eder.

Başka bir örnek: bir sporcu tarafından tutulan bir kablo, bir spor mermisi "çekiç" üzerinde hareket eder (Şekil 3.24).

Pirinç. 3.24. Bir atlet tarafından tutulan bir ip, bir spor mermisi "çekiç" üzerinde hareket eder.

Merkezkaç kuvvetinin dönen bir gövdeye değil, bir dişe etki ettiğini hatırlayın. Merkezkaç kuvveti etki ederse vücutta daha sonra iplik koparsa, Şekil 3.25, a'da gösterildiği gibi merkezden uzağa yarıçap boyunca uçacaktır. Ancak aslında iplik koptuğunda cisim teğetsel olarak (Şekil 3.25, b) ipliğin koptuğu anda sahip olduğu hız doğrultusunda hareket etmeye başlar.

Pirinç. 3.25.İplik koptuktan sonra vücut hareketi:

a) Vücuda merkezkaç kuvveti uygulanmışsa,

o zaman iplik koparsa, vücut yarıçap boyunca uçar;

b) vücudun gerçek uçuşu

Merkezkaç kuvvetleri yaygın olarak kullanılmaktadır.

Santrifüj - pilotları, sporcuları, astronotları eğitmek ve test etmek için tasarlanmış bir cihaz. Geniş yarıçap (15 m'ye kadar) ve yüksek motor gücü (birkaç MW), 400 m/s'ye kadar merkezcil ivme yaratmayı mümkün kılar 2 . Merkezkaç kuvveti aynı anda cismi aşan bir kuvvetle bastırır. normal kuvvet Dünyadaki yerçekimi 40 kattan fazladır. Bir kişi, merkezkaç kuvvetinin yönüne dik yatarsa ​​20-30 kez ve bu kuvvetin yönü boyunca uzanırsa 6 kez geçici bir aşırı yüke dayanabilir.

İlgili bilgi:

1. A. Bir sorun ortaya çıkarma ve bir çözüm hazırlama sürecini yöneten kurallar.
2. C) İlişki karşılıklıdır: teori, pratiğin ihtiyaçlarından doğar, pratik sorunları tatmin etmeye hizmet eder ve pratik tarafından test edilir.

Ufka açılı olarak atılan bir cismin hareketi ile ilgili problemleri çözerken, öğrenciler yerçekimi etkisi altındaki eğrisel hareket sırasında hızın hem büyüklük hem de yön olarak değişebileceği, ivmenin yöne yönlendirildiği kavramını aldılar. yerçekimi. Bu kavramlar, bir cismin sadece yerçekimi değil, aynı zamanda elastik kuvvetlerin etkisi altında bir daire içindeki hareketi ile ilgili problemleri çözerken ve ne zaman konsolide edilir ve derinleştirilir.

IX sınıfındaki malzemenin tekrarı, elektrik ve manyetik alanlardaki yüklerin hareketini de dikkate almalıdır.

Problemler böyle bir plana göre çözülür: bir daire içinde hareket eden bir cisme etki eden kuvvetleri çizimde gösterirler; Newton'un ikinci yasasını yazın Hepsinin sonucu dış kuvvetler ve bu nedenle, merkezcil ivme, yarıçap boyunca merkeze doğru yönlendirilir. Bu nedenle, bir denklem yazmanın vektör biçiminden skaler bir biçime geçmek için, genellikle vektörleri yarıçap yönüne yansıtmaya başvurulur. Çoğu durumda birkaç kuvvetin bileşkesi olduğu için merkezcil kuvvet kavramı tanıtılmamalıdır. Bu terimle öğrenciler genellikle belirli bedenlerin etkileşimi ile bağlantılı olmayan bağımsız bir şey ifade eder.

İlk olarak, bir daire içinde hareket eden bir cisme etkiyen kuvvetlerin bir düz çizgi boyunca yönlendirildiği problemler çözülür ve daha sonra kuvvetlerin birbirine açılı olarak yönlendirildiği daha karmaşık problemler düşünülür.

447. Hava direnci olmasaydı, bir cismin Dünya yüzeyinde yaklaşık olarak hangi yatay hızda uydusu olabileceğini belirleyin.

Çözüm. Dünya yüzeyinin belirli bir yüksekliğinde vücudun hız aldığını varsayalım (Şekil 117). Eğer Dünya'nın çekimi olmasaydı, o zaman 1 saniye sonra cismin sayısal olarak Ho'ya eşit bir uzaklıkta B noktasında olurdu, çünkü cisim sadece A noktasından B noktasına uçmakla kalmaz, aynı zamanda aynı zamanda düşer. düşme sırasında vücudun 1 saniyede kat ettiği mesafeye eşit noktada aynı h yüksekliğinde olun. Üçgenden, Dünya'nın yarıçapının nerede olduğunu buluyoruz, yaklaşık olarak eşittir

448. Kayakçının kar üzerindeki basıncını belirleyin: a) yolun yatay bir bölümünde; b) içbükey bölümün ortasında; c) dışbükey bölümün ortasında. Kayakçının kütlesi kavisli bölümlerin eğrilik yarıçapını hızlandırır Sürtünme kuvvetini ihmal ediniz.

Çözüm, a) Yolun yatay bir bölümünde (Şekil 118, a), destek tepki kuvveti ve yerçekimi kayakçıya etki eder.

Newton'un ikinci yasasına göre O zamandan beri n. Newton'un üçüncü yasasına göre, kayakçı kuvvetle desteğe göre hareket eder.

b) Yolun içbükey bir bölümü için (Şekil 118, b) İvme yarıçap boyunca merkeze doğru yönlendirildiği için, bileşke kuvvetler aynı yöne yönlendirilir, dolayısıyla n. Sonuç olarak, kayakçının kar üzerindeki basınç kuvveti de 1000 n'ye eşittir, yani yolun yatay bir bölümüne uyguladığı basınç kuvvetini önemli ölçüde aşmaktadır.

Öğrencileri genellikle şaşırtan bu gerçeğin daha ayrıntılı olarak tartışılması gerekiyor. Şekil 118'de, sadece kuvvetleri değil, aynı zamanda hız vektörünü de belirtmek gerekir.Bu olmadan, öğrenciler genellikle kafa karıştırıcı sorularla karşılaşırlar: "Öyleyse kayakçı neden uçmuyor?" Atalet ile kayakçı düz bir çizgide hareket ederdi. Ancak yolda bir engel var - kayakçıya etki eden, hareketinin ve hızının yörüngesini değiştiren yükseliş. Newton'un üçüncü yasasına göre, aynı kuvvet büyüklüğüne sahip bir kayakçı yolun bir bölümüne etki eder. Sonuç olarak, yolun içbükey bölümündeki basınç kuvveti yataydan daha büyük olacaktır. İvme, vücuda etki eden tüm kuvvetler tarafından belirlenir.

c) Dışbükey bir bölüm için (Şekil 118, c) Hızlanma yarıçap boyunca aşağıya doğru yönlendirilir, bu nedenle denklemden görülebileceği gibi, yani bu durumda basınç kuvveti yolun yatay bir bölümünden daha azdır . Bunun nedeni şu şekilde açıklanabilir: atalet ile, bir hıza sahip olan kayakçı, düz bir çizgide hareket etme, yoldan uzaklaşma "eğilimindedir", bu nedenle üzerindeki basıncının kuvveti

yolun dışbükey kısmı yatay olandan daha küçüktür. Öğrencilerin bildiği bir gerçeğe atıfta bulunabilirsiniz: yatay olarak hareket eden bir cisim genellikle Dünya yüzeyinden kopabilir (bir kayakçının veya motosikletçinin “zıplamaları”, yüksek hız yolun kavisli bir bölümüne girme).

449. Bir kayakçı (bkz. No. 448), yörüngenin tepesinde kar üzerindeki basıncının sıfır olması için hangi hızla gitmelidir? 2

Çözüm. . O zamandan beri

450. Kayakçı dağın tepesinden aşağı iniyor. Hareketin başlangıcından itibaren hangi yükseklikte, yolun belirli bir bölümündeki yörünge ihmal edilecek bir Sürtünme yarıçapına sahip bir dairenin yayı olarak kabul edilebilirse, kar üzerindeki basıncı sıfıra eşit olacaktır.

Çözüm. Kayakçı yörünge boyunca hareket ettiğinde (Şekil 119), yerçekimi kuvveti ve desteğin tepki kuvveti ona etki eder.

Newton'un ikinci yasasına göre.

Vektörleri yarıçapın yönüne yansıtırız: B noktası için, nerede veya

Bu nedenle, nereden Kovayı suyla doldurun ve elinize alarak, baş aşağı olduğunda kovadan su dökülmemesi için hızlı bir şekilde dikey bir düzlemde döndürün. Kovanın yörüngenin en üst noktasında suyun tabana baskı yapmaması için yapması gereken çevre çevresinde saniyede en küçük devir sayısını hesaplayın ve deneyimle test edin.

Çözüm. Yörüngenin tepesinde (Şekil 120), su yatay bir hızda hareket eder. Yerçekimi kuvveti ve kovanın tabanının tepki kuvveti, suya merkezcil bir ivme kazandırır ve onu bir daire içinde hareket ettirir.

Newton'un ikinci yasasına göre

Koşul olarak, bu nedenle

Diyelim ki omuzdan kovanın ortasına kadar olan mesafe 70 cm olsun.

452(e). Yarıçapı cm olan bir daire boyunca yatay bir düzlemde cm uzunluğunda bir iplik üzerinde asılı duran bir ağırlığın dönmesine neden olan kuvvetin büyüklüğünü bulunuz.Hesaplamaları deneyle kontrol ediniz. 1 n'ye eşit ağırlığın ağırlığını alın.

Çözüm 1. Seçilen ölçekte konik bir sarkaç gösteriyoruz (Şekil 121). Ağırlık, yerçekimi kuvvetinden ve ipliğin gerilim kuvvetinden etkilenir.Kuvvet 1 cm - 0,2 N'lik bir ölçek kullanılarak gösterilir. Bu kuvvetlerin etkisi altında ağırlık, dairenin merkezine doğru yönlendirilmiş bir ivme alır. Bu nedenle, kuvvetlerin bileşkesi ve merkeze doğru yarıçap boyunca yönlendirilir. Vektörün sonundan bileşke ve gerilim kuvvetini oluşturmak için, yarıçapla kesişene kadar ipliğe paralel düz bir çizgi çizeriz. n. Ardından, A noktasından iplikle kesişene kadar dikey bir çizgi çiziyoruz. n.

Çözüm 2. Üçgenlerin benzerliğinden çıkar;

Kontrol 1. Ağırlığı bir dinamometre yardımıyla dikeyden 20 cm çekin Dinamometrenin çekiş kuvveti ve sayısal olarak eşit olacaktır.

Kontrol 2. Saniyedeki ağırlığın devir sayısını hesapladıktan sonra, formülü kullanarak kuvveti buluyoruz.

İleri geri

Dikkat! Slayt önizlemesi yalnızca bilgi amaçlıdır ve sunumun tam kapsamını temsil etmeyebilir. Eğer ilgini çektiyse bu iş lütfen tam sürümünü indirin.

(Önemli durumlar dersi, 10. sınıf, profil seviyesi - 2 saat).

Dersin eğitim amacı
Öğrencilere "Bir daire içinde vücut hareketinin dinamiği" konusundaki problemleri çözerken dinamik yasalarını uygulamalarını öğretmek.

Dersin gelişim amacı

• Öğrencilerin edindikleri teorik bilgileri problem çözmede uygulama becerilerini geliştirmek;
• Öğrencilerin mantıksal yargılar oluşturma yeteneklerini geliştirmek;

Dersin eğitim amacı

• Sorunlara çözüm bulma konusunda öğrencileri bağımsız olarak eğitmek;
• Öğrencilerin sınıfta zamanı etkin kullanma becerilerini geliştirmek;

Teçhizat: projektör, perde, sunum.

Dersler sırasında

1. zaman düzenleme
2. Problem Çözme Çalıştayı
   • "Bir daire içinde vücut hareketinin dinamiği" konusundaki temel durumların incelenmesi;
   • Dersin konusuyla ilgili önemli durumların bir tablosunu hazırlamak;
   • Dinamikteki problemleri çözmek için algoritmanın çeşitli kilit durumlara uygulanması;
3. Bağımsız işöğrenciler
4. Refleks
5. Ev ödevi

Öğretmen: Bir cismin bir daire boyunca veya bir dairenin yayı boyunca hareketi, doğada ve teknolojide oldukça yaygındır. Ay, Dünya çevresinde yaklaşık olarak bir daire çizerek hareket eder. yeryüzü etrafında bir daire içinde hareket eder dünyanın ekseni. Bir dairenin yayı, bir dönüş sırasında bir uçağın, bir dönüşte bir arabanın, bir döner kavşakta bir trenin, bir bisiklet yolundaki bir bisikletçinin ve saat ibrelerinin noktaları ile tanımlanır. Döndürme, kimya endüstrisinde kristalleri çözeltiden ayırmak için santrifüj gibi bir cihazda kullanılır. Santrifüj döküm, metalurjide yaygın olarak kullanılmaktadır. Rotasyon ayrıca astronotları artan ağırlık taşımaları için eğitmek için de kullanılır.

Bugün derste sizi konuyla ilgili çeşitli tipik durumları tartışmaya davet ediyorum.
Dinamik yasalarının tezahürünü ve uygulamasını görsel olarak görmenizi sağlayacak "bir daire içinde vücut hareketinin dinamikleri".

Bir daire içindeki vücut hareketinin çok sayıda örneği iki büyük gruba ayrılabilir: a) dikey düzlemde bir daire içinde vücut hareketi ve b) yatay düzlemde bir daire içinde vücut hareketi ( 3 numaralı slayt). Bununla birlikte, çeşitli durumlarda dönen cisimlerin hareket modellerini tanımlamak için genel bir yaklaşım kullanılır - algoritma ( 2 numaralı slayt).

2. Problem çözme üzerine çalıştay

Öğretmen: Bir daire içinde vücut hareketinin "sırlarını" düşünün yatay düzlemde slaytlar #4-12).

Öğretmen: Ve şimdi sizi Kazansky'nin bilimsel laboratuvarına davet ediyorum. Devlet Üniversitesi ("Atlıkarınca" video görevinin gösterimi). Yaratıcı gruplarda birleşmeyi ve sorunu çözmeye başlamayı öneriyorum: dönen bir disk üzerindeki bir kibrit kutusunu gözlemleyerek, kutunun atlıkarınca yüzeyindeki sürtünme katsayısını nasıl belirleyeceğiz? Elinizde bir cetvel ve bir kibrit kutusu var. senin sonucu Araştırma çalışması grup liderlerinin raporu olacak ( 4 numaralı slayt).

3. Panoda 1 numaralı video sorununun çözümünün korunması.

slayt 13).

4. Problem çözme üzerine çalıştay

Öğretmen: Bir daire içinde vücut hareketinin "sırlarını" düşünün. dikey düzlem dinamik bir bakış açısından, mekanikteki problemleri çözmek için genel bir algoritma kullanmak ( slayt #15-22).

Öğretmen: Aristoteles iki bin yıl önce şöyle yazmıştı: "Dönen bir kaptan su akmaz - gemi ters çevrildiğinde bile akmaz, çünkü rotasyon buna müdahale eder". Bu muhteşem deneyim şüphesiz birçok kişiye tanıdık geliyor: Bir kova suyu yeterince hızlı döndürerek, yolun ters çevrildiği kısımda bile suyun akmamasını sağlarsınız ( "Bir kova suyun dönüşü" video görevinin gösterimi). Bu fenomenin özelliklerini anlamaya çalışalım. Yaratıcı gruplar halinde birleşmeyi ve sorunu çözmeye başlamayı öneriyorum: Bir kova su hangi hızda akmıyor? Araştırma çalışmanızın sonucu grup liderlerinin raporu olacaktır ( 23 numaralı slayt).

5. Tahtadaki 2 numaralı video sorununun çözümünün korunması.

Ekip liderleri, video sorununun çözümünü savunuyor. Tartışma sırasında en uygun çözüm seçilir ( slayt 23).

6. Öğrencilerin "Bir daire içinde vücut hareketinin dinamiği" konusundaki problemleri çözmek için algoritmanın uygulanması üzerine bağımsız çalışması (slayt No. 24-31).

7. Refleks

Öğretmen: Masanızda psikolojik durumunuzu değerlendirmenizi sağlayacak bir öz analiz kağıdınız var. Doldurun ve gönderin. Fizik dersinden hangi ruh hali ile ayrıldığınız da benim için önemli.

iç gözlem sayfası

Dersten sonra önerilen her durum çiftinden sizin için en uygun olanı seçin:

1. İlham almak (2 puan) – Bunalmış hissetmek (0 puan) ____
2. İlginç (2 puan) – ilginç değil (0 puan) ___
3. Kendinden emin (2 puan) - Emin değilim (0 puan) _____
4. Yorgun değil (2 puan) – yorgun (0 puan) _____
5. Denendi (2 puan) - denemedi (0 puan) _____
6. Kendimden memnunum (2 puan) - memnun değilim (0 puan) ___
7. Sinirli değil (2 puan) – sinirli (0 puan) _

Dönme hareketi, salınım hareketi ile yakından ilişkilidir. Şekil 3.21'de. Bir cismin bir daire boyunca düzgün bir hareketiyle, koordinatının eksen boyunca olduğu gösterilmiştir. Y harmonik yasaya göre değişir (eksen boyunca benzer bir bağımlılık gerçekleşir x). Bu durumda yarıçapın dönme açısı, saat yönünün tersine yatay eksenden sayılır. Bu açıya faz (Yunanca faz - görünüm) denir.

Dönme hareketi örnekleri Şekil 3.22'de gösterilmiştir.

Pirinç. 3.21. Düzgün dönüşü sırasında bir noktanın koordinatlarındaki değişimin salınımlı doğası

Pirinç. 3.22. Dönme hareketi: bisiklet tekerlekleri (a), kütle merkezi etrafında insan vücudu (b)

Hızlanma kuvvetten kaynaklanır. Bu nedenle, bir daire içinde hareket eden bir cisim, dairenin merkezine doğru yönlendirilen bir kuvvete maruz kalır. Bu güç F c aranan merkezcil. Bu kuvvetle, bir daire içinde hareket eden bir cisme bir bağlantı etki eder. Merkezcil kuvvetin rolü, doğası gereği herhangi bir kuvvet tarafından gerçekleştirilebilir.

Newton'un ikinci yasasına göre F c \u003d bu c. Merkezcil ivme veya AC\u003d ω 2 R, o zaman merkezcil kuvvet şuna eşittir:

Newton'un üçüncü yasasına göre, her etki eşit ve zıt bir tepkiye neden olur. Bağın vücuda etki ettiği merkezcil kuvvet, cismin bağ üzerinde hareket ettiği eşit ve zıt yönlü bir kuvvetle karşılanır. Bu güç R c.b. aranan merkezkaç,çünkü dairenin merkezinden yarıçap boyunca yönlendirilir. Merkezkaç kuvveti, modül olarak merkezcil kuvvete eşittir:

Örnekler

Bir atletin ipin ucuna bağlı bir nesneyi başının etrafında döndürdüğü durumu düşünün. Aynı zamanda sporcu, kola uygulanan ve dışarı doğru çeken bir kuvvet hisseder. Nesneyi çevresinde tutmak için, atlet (bir iplik vasıtasıyla) onu içeri doğru çeker. Bu nedenle, Newton'un üçüncü yasasına göre, nesne (yine ipin içinden) ele eşit ve zıt bir kuvvetle etki eder ve bu, sporcunun elinin hissettiği kuvvettir (Şekil 3.23). Cismin üzerine etki eden kuvvet, ipliğin içeri doğru çekme kuvvetidir.

Pirinç. 3.23. Top iplik üzerinde döndüğünde, el topa etki eder, top ele etki eder.

Başka bir örnek: bir sporcu tarafından tutulan bir kablo, bir spor mermisi "çekiç" üzerinde hareket eder (Şekil 3.24).

Pirinç. 3.24. Bir atlet tarafından tutulan bir ip, bir spor mermisi "çekiç" üzerinde hareket eder.

Merkezkaç kuvvetinin dönen bir gövdeye değil, bir dişe etki ettiğini hatırlayın. Merkezkaç kuvveti etki ederse vücutta daha sonra iplik koparsa, Şekil 3.25, a'da gösterildiği gibi merkezden uzağa yarıçap boyunca uçacaktır. Ancak aslında iplik koptuğunda cisim teğetsel olarak (Şekil 3.25, b) ipliğin koptuğu anda sahip olduğu hız doğrultusunda hareket etmeye başlar.

Pirinç. 3.25.İplik koptuktan sonra vücut hareketi:

a) Vücuda merkezkaç kuvveti uygulanmışsa,

o zaman iplik koparsa, vücut yarıçap boyunca uçar;

b) vücudun gerçek uçuşu

Merkezkaç kuvvetleri yaygın olarak kullanılmaktadır.

Santrifüj - pilotları, sporcuları, astronotları eğitmek ve test etmek için tasarlanmış bir cihaz. Geniş yarıçap (15 m'ye kadar) ve yüksek motor gücü (birkaç MW), 400 m/s'ye kadar merkezcil ivme yaratmayı mümkün kılar 2 . Merkezkaç kuvveti aynı zamanda vücuda Dünya'daki normal yerçekimi kuvvetini 40 kattan fazla aşan bir kuvvetle bastırır. Bir kişi, merkezkaç kuvvetinin yönüne dik yatarsa ​​20-30 kez ve bu kuvvetin yönü boyunca uzanırsa 6 kez geçici bir aşırı yüke dayanabilir.

1) Yay sertliği 90 N/müç eşit parçaya kesin. Ortaya çıkan yayların her birinin sertliğini belirleyin.
Çözüm:
Başlangıçta, bazı kuvvetlerin etkisi altında Fyay deformasyonu oldu.
Bu kuvvet yayın ortaya çıkan parçalarından herhangi birine uygulanırsa, deformasyon miktarı üç kat daha az olacaktır: Sonuç olarak, .
Cevap: 270N/m.

2) Bazı kuvvetlerin etkisi altında maddi nokta hız kazanır 2 m/sn 2. Kütlesi 1,5 kat artarsa ​​ve kuvveti 3 kat artarsa ​​bu noktanın ivmesi ne olur?
Çözüm:
Newton'un ikinci yasasına göre,;

Cevap: 4Hanım 2 .

3) Yatay düzlemde dairesel hareketler yapan bir sarkaç için ipliğin doğrusal hızını ve gerilimini bulun (böyle bir sarkaç konik sarkaç olarak adlandırılır). İplik uzunluğu - 1 m., sarkaç kütlesi 0.1 kilogram. Dikey açı 30 0 .
Çözüm:
Bir daire içinde hareket eden sarkaç, formül tarafından belirlenen bir merkezcil ivmeye sahiptir.
Merkezcil ivme, sarkacın ortaya çıkan yerçekimi kuvveti ve iplikteki gerilim kuvveti hakkında bilgi verir. Newton'un ikinci yasasına göre:
AH:
kuruluş birimi:
(1)-(2) denklem sistemini çözerek, elde ederiz
Şekilden de anlaşılacağı
sonra ,
(1) denkleminden ipliğin gerilimini belirleriz
Cevap: v= 1,5 Hanım; T= 0.9 N.

4) 6000 ağırlığındaki araç kilogram. 500 yarıçaplı yatay bir yolun yuvarlanması var m. maksimum hız ile 36 km/s. Lastiklerin sürtünme katsayısını ve sürtünme kuvvetini belirleyin.
Çözüm:
Dönerken, tekerlekler üzerindeki basınç ve dolayısıyla yol kenarından tekerleklere etki eden kuvvetler yeniden dağıtılır. Etki eden kuvvetler dış tekerleklere uygulanacaktır. Meydana gelen kuvvet ağırlık merkezinin altından geçerse araba devrilecektir.
Newton'un ikinci yasasına göre:
silt ve koordinat eksenlerindeki çıkıntılarda:
ÖKÜZ :
OY:
Bilindiği gibi, bu nedenle, (2)'yi dikkate alarak, elde ederiz
Bir daire yayı boyunca hareket eden arabanın merkezcil ivmesi vardır. Yatay düzlemde sadece sürtünme kuvveti etki ettiği için arabaya merkezcil ivme kazandıran odur (1) ve (3)'ü birlikte çözerek şu ifadeyi elde ederiz:
hesaplamak:

Cevap: μ= 0,02; F tr = 1200N.

5) Bir motosikletçi yatay bir yolda 72 hızla gidiyor. km/sa, 100 eğrilik yarıçapı ile dönüş yapmak m. motosikleti dönüşte düşmeyecek şekilde yataya hangi açıda konumlandırmalıdır? Peki buna ne dersin katsayısına eşittir kayma sürtünmesi?
Çözüm:
belirtiyoruz aktif kuvvetler motosiklet-motosikletçi sisteminin kütlesinin kütle merkezinde toplandığını varsayarsak.
Newton'un ikinci yasasına göre
Koordinat eksenlerindeki projeksiyonlarda:
ÖKÜZ :
OY :
Denklem (2)'den çıkar, ancak diğer yandan elimizde(3) ve (4)'ü (1) ile değiştirirsek
Şekilden görülebilir , veya dikkate alınarak (2) üreteceğiz
hesaplamalar

Cevap:

6) Açılı eğimli bir yolda sürerken bir motosikletçinin maksimum hızı nedir? α= 30 0 aynı eğrilik yarıçapına ve sürtünme katsayısına sahip (bkz. problem No. 5)
Çözüm:
Newton'un ikinci yasasına göre
Koordinat eksenlerindeki projeksiyonlarda:
ÖKÜZ :
OY:
Motosikletçinin hızı, sürtünme kuvvetinin maksimum değeri tarafından belirlenen değerden büyük olamaz:
(1) ve (2)'yi birlikte çözersek, şunu elde ederiz:
Hesaplamaları yapalım:
Cevap: v= 36 Hanım.

7) Lastiklerin duvar yüzeyindeki sürtünme katsayısı 0,5 ve duvarın yarıçapı 20 ise, bir motosikletçinin dikey bir duvardaki minimum hızı nedir? m.
Çözüm:
Newton'un ikinci yasasına göre, aşağıdaki koşul sağlandığında dinamik denge gözlemlenecektir: yani merkezcil ivme, cisme uygulanan kuvvetlerin bileşkesi tarafından yaratılır. Koordinat eksenlerindeki projeksiyonlarda basit ifadeler elde ederiz.
ÖKÜZ :
OY:
Bunu dikkate alarak ve (1) - (2) denklem sistemini birlikte çözerek, dikey bir duvar boyunca sürüş için minimum hızı belirlemek için son ifadeyi elde ederiz:
Hesaplamaları yapalım:
Cevap: v dk = 20 Hanım.

8) top kütlesi m uzunlukta bir iplik üzerinde asılı L dikey düzlemde bir daire içinde hareket eder. Çemberin merkezinden yönü bir açı oluşturan noktalarda iplikteki gerilimi bulun. α dikey ile, eğer topun bu pozisyonlardaki hızı v.
Çözüm:
Newton'un ikinci yasasına göre OX eksenini kütle merkezinden daireye teğet olarak çizelim, sonra OY ekseni yarıçap boyunca yönlendirilecek ve etki eden kuvvetleri onlara yansıtacak:
ÖKÜZ :
OY :
Denklemden (1), topun sadece merkezcil ivmeye (normal) değil, aynı zamanda teğetsel (teğetsel) de sahip olduğu, yani topun hızının sadece yönde değil, aynı zamanda büyüklükte de değiştiği izler. Sorunun sorusunu cevaplamak için denklem (2)'yi çözmek yeterlidir.
çünkü
böylece son ifadeyi elde ederiz
Ö cevap vermek: .