Модельный поезд массой 4 кг движется по круговому пути радиусом 3 метра. Если кинетическая энергия поезда изменится с 12 Дж до 48 Дж, на сколько изменится центростремительная сила, приложенная путями?

Модельный поезд массой 4 кг движется по круговому пути радиусом 3 метра. Если кинетическая энергия поезда изменится с 12 Дж до 48 Дж, на сколько изменится центростремительная сила, приложенная путями?
Anonim

Ответ:

Центростремительная сила изменяется от # 8N # в # 32N #

Объяснение:

Кинетическая энергия # K # объекта с массой # М # движется со скоростью # V # дан кем-то # 1 / 2mv ^ 2 #, Когда кинетическая энергия увеличивается #48/12=4# раз скорость, следовательно, удваивается.

Начальная скорость будет равна # V = SQRT (2K / м) = SQRT (2xx12 / 4) = sqrt6 # и это станет # 2sqrt6 # после увеличения кинетической энергии.

Когда объект движется по круговой траектории с постоянной скоростью, он испытывает центростремительную силу, определяемую # Р = мв ^ 2 / г #, где: # F # это центростремительная сила, # М # это масса, # V # это скорость и #р# радиус кругового пути. Поскольку нет изменений в массе и радиусе, а центростремительная сила также пропорциональна квадрату скорости, Центростремительная сила в начале будет # 4xx (sqrt6) ^ 2/3 # или же # 8N # и это становится # 4xx (2sqrt6) ^ 2/3 # или же # 32N #.

Следовательно, центростремительная сила изменяется от # 8N # в # 32N #