第 回の物理プログラムでは、学生はあまり新しいものではないが、誰もがその性質を理解しているわけではないタイプの力、求心力について学びます。この記事では、Monkey が求心力に関するすべての知識を最もわかりやすい方法でまとめます。今すぐ下の記事を読んでください!

求心力とは?

定義

等速円運動をしている物体に作用し、物体を半径方向に加速させる力 (または力の合力) を向心力と呼びます。

向心力の例

求心力に関する一般的な知識。 (写真:インターネットコレクション)

  • 地球と人工衛星の間の重力は求心力として働き、人工衛星は地球の周りを円運動を続けます。

  • 弦の張力により物体は均一な円運動を維持し、張力が求心力として作用していることを示しています。

  • ターンテーブルに物を置くと、摩擦力が向心力として作用し、物を円運動に保とうとします。

  • 曲線区間の自動車道路や鉄道は、重力と路面の反力との間の力を組み合わせて、車や列車が軌道上を容易に移動できるように求心力を生み出すために、曲線の中心に向かって傾斜する必要があります。

求心力の起源

地球の周りを周回する衛星の場合、衛星と地球の間の重力による求心力は、2 つの物体の重心に向かって力を加えます。垂直軸を中心に回転するロープの端に取り付けられた物体の場合、求心力は弦の張力の水平成分であり、回転軸と回転体の間の重心に向かって作用します。それ自体の周りを回転しているオブジェクトの場合、内部張力は、オブジェクトを質量として保持する求心力です。

求心力の特徴

求心力は、本質的に新しいタイプの力ではありません。求心力は、オブジェクトに作用する力の合力であり、オブジェクトを均一な円運動に保ち、オブジェクトの求心加速度を引き起こします。

求心力は軌道の半径の方向を持ち、点が物体にある回転の中心に向けられます。

例:弦の張力の合力と重力求心力として働きます。この力は半径方向を持ち、回転の中心 O に向けられます。

求心力の特徴。 (写真:インターネットコレクション)

向心力式

で:

  •  F ht :求心力 (N)
  •  a ht :求心加速度 (m/s2)
  •  m: は物体の質量 (kg)
  •  r : 円軌道の半径 (m)
  •  v: 等速円運動における物体の速度 (m/s)
  •  ω: 等速円運動の角速度 (rad/s)
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求心力の適用

実験用遠心機は遠心力を利用しています。ここでは、粒子は液体中に懸濁され、より重い粒子がチューブの底に向かって引っ張られるように方向付けられた加速管によって液体から分離されます。

求心力は、電車や車両が動きやすくするために、自動車や鉄道の曲線を計算するためにも使用されます。

遊園地でのローテーションでの適用、….

遠心運動

遠心運動とは?

ターンテーブルに物体を載せる際、テーブルの回転が速すぎると静止摩擦力が求心力として作用するほど大きくないため、物体はテーブルの回転中心から滑り落ち、投げ出されます。軌道に接する方向のテーブル 宗教。このような物体の運動を遠心運動といいます。

遠心力の応用

遠心運動には多くの実用的なアプリケーションがあり、その典型的な例は次のとおりです。 遠心脱水機 (スピン モードの洗濯機として挙げることができます。ドラムの回転速度が大きく、生地から水が飛び散ります)。

実際の遠心運動の応用。 (写真:インターネットコレクション)

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向精神力演習グレード10(ソリューション付き)

演習 1:物体は、求心力 F の作用で等速円運動をしています。軌道の半径が以前の 2 倍であると同時に、回転速度が半分になると、求心力迫力は純正と比較。

    A. 8倍の減少です。

    B. 4倍の減少。

    C. 2回減少します。

    D. 変更なし。

ソリューション ガイド:

文A

演習 2:質量 250 g の小さな物体が、半径 1.2 m の軌道上を等速円運動で移動します。物体は1分間に120回転することが知られています。物体の円運動を引き起こす向心力の大きさは、

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    A. 47,3 N.

    B. 3,8 N.

    C. 4,5 N.

    D. 46,4 N.

ソリューション ガイド:

文A

演習 3 : 質量 4 トンの車が、曲率半径 100 m の凸型橋を時速 72 km で通過します。g = 10m/s2 とします。車が最高点(橋の真ん中)を通過するときに橋にかかる圧力は、

    A. 36000 N.

    B. 48000 N.

    C. 40000 N.

    D. 24000 N.

ソリューション ガイド:

簡単な文章

演習 4 : ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ 125 n/m、自然の長さ40 cmの剛性を持つスプリング、一方の端はAに固定され、もう一方の端は10 gの質量のボールに取り付けられています鉄棒を摩擦なく滑らせることができます。ロッドは 360 rpm で垂直軸 Δ の周りを回転します。π2 = 10 を考えてみましょう。最も近いばねの伸びは、次のうちどれですか?

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    A. 5.3cm。

    B. 5.0cm。

    C. 5.1cm。

    奥行5.5cm。

ソリューション ガイド:

質問

演習 5 : 橋の中央を 72km/hの速度で通過する 4 トンの車の圧力を g = 10m/s 2として計算します。以下の場合

a) フラットブリッジ。

b) 半径 100m の曲線凸橋

c) 半径 200 m の湾曲した凹状の橋。

ソリューション ガイド:

v = 72km/h  = 20m/s ; r 1 = ∞; r 2 = 100m ; r 3 = 200m ; g = 10m/s^2

球の重力 P と反作用 N は求心力として作用します。

上記の記事では、求心力に関する知識とその特性、計算式をまとめました。上記の共有を通じて、関連する計算を完了するためにそれを理解し、適用できることを願っています。記事を読んでいただきありがとうございます。

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