Rozwiązane

Po okręgu o promieniu 40 cm porusza się ciało o masie 4 kg wykonując 5 obrotów na minutę. Oblicz :

a) okres i częstotliwość ruchu

b) prędkość

c) siłę dośrodkową.



Odpowiedź :

r=40 cm = 0,4 m

m=4 kg

n=5

t=1 min = 60 s

a) okres i częstotliwość ruchu

[tex]T=\frac{t}{n}=\frac{60 \ [s]}{5}=12 \ s\\ \\f=\frac{n}{t}=\frac{5}{60 \ [s]}=0,08(3) \ \frac{1}{s}=0,08(3) \ Hz\\ \\f=\frac{1}{T}=\frac{1}{12 \ [s]}=0,08(3) \ Hz[/tex]

b) prędkość

kątowa

[tex]\omega=2\pi f=2\pi*0,08(3)\approx0,52 \ \frac{rad}{s}[/tex]

liniowa

[tex]v=\frac{S}{t}=\frac{2\pi r}{T}=\frac{2\pi*0,4 \ [m]}{12 \ [s]}\approx0,21 \ \frac{m}{s}[/tex]

c) siła dośrodkowa

[tex]F=\frac{mv^2}{r}=\frac{4 \ [kg]*(0,21 \ [\frac{m}{s}])^2}{0,4 \ [m]}=0,441 \ \frac{kg \ m}{s^2}=0,441 \ N[/tex]