Модельный поезд массой 5 кг движется по круговому пути радиусом 9 метров. Если скорость вращения поезда изменится с 4 Гц до 5 Гц, на сколько изменится центростремительная сила, приложенная путями?

Ответ:

Увидеть ниже:

Объяснение:

Я думаю, что лучший способ сделать это - выяснить, как меняется период вращения:

Период и частота взаимны друг с другом:

# F = 1 / (Т) #

Таким образом, период вращения поезда изменяется от 0,25 секунды до 0,2 секунды. Когда частота увеличивается. (У нас больше вращений в секунду)

Тем не менее, поезд все еще должен покрывать все расстояние от окружности колеи.

Окружность круга: # 18pi # метры

Скорость = расстояние / время

# (18pi) /0.25= 226,19 мс ^ -1 # при частоте 4 Гц (период времени = 0,25 с)

# (18pi) /0.2=282.74 мс ^ -1 # при частоте 5 Гц. (период времени = 0,2 с)

Тогда мы можем найти центростремительную силу в обоих сценариях:

# Р = (мв ^ 2) / (г) #

Итак, при частоте 4 Гц:

#F = ((8) раз (226,19) ^ 2) / 9 #

#F около 45,5 кН #

Когда частота 5 Гц:

#F = ((8) раз (282,74) ^ 2) / 9 #

#F около 71 кН #

Изменение в силе:

# 71-45,5 = 25,5 кН #

Таким образом, общая сила увеличивается примерно на # 25,5 кН.