Pasażer karuzeli, porusza się ruchem jednostajnym po okręgu z predkością 10m/s. Częstotliwość ruchu jest równa 20Hz. Oblicz promień okręgu po którym porusza się pasażer. Jaka siła działa na tego pasażera jeżeli masa wynosci 70kg? DAJE NAJ NA TERAZ

Pasażer karuzeli, porusza się ruchem jednostajnym po okręgu z predkością 10m/s. Częstotliwość ruchu jest równa 20Hz. Oblicz promień okręgu po którym porusza się pasażer. Jaka siła działa na tego pasażera jeżeli masa wynosci 70kg? DAJE NAJ NA TERAZ
Odpowiedź

częstotliwość 20 Hz oznacza że w ciągu jednej sekundy pasażer wykonał 20 obrotów. Z prędkości wynika że w ciągu tej samej sekundy pasażer pokonuje 10 m. Tak więc 10 m przypada na 20 obrotów a więc na jeden obrót przypada 0,5 metra i jest to obwód po jakim porusza się pasażer. Skoro masz obwód możesz wyliczyć promień: Obw=2pi*r ----> r=Obw/(2pi)=0,5/(2*pi)=0,25/pi Siła w ruchu po okręgu wynosi: [latex]F=m frac{ v^{2} }{r}=70 kg frac{ (10m/s)^{2} }{0,25/pi} = 87920 N[/latex] gdzie m to masa, v prędkość i r to promień

[latex]f[/latex] - częstotliwość [latex]v[/latex] - prędkość liniowa [latex]R[/latex] - promień okręgu [latex]m[/latex] - masa pasażera [latex]F[/latex] - siła działająca na pasażera [latex]v= 2 pi R}f \\ R= frac{v}{2 pi f}= frac{10 frac{m}{s} }{2 pi cdot 20Hz}= frac{1}{4 pi } approx 0,08m=8cm\\ F= frac{mv^2}{r}= frac{70kgcdot 100 frac{m^2}{s^2} }{0,08m} approx 88000N[/latex] Nie chciałbym się wtrącać, ale 70 kilogramowy pasażer na karuzeli o promieniu 8 centymetrów, zasuwający 20 okrążeń na sekundę doświadcza przeciążenia 1250 g.  Tak tylko dla porównania : przyśpieszający myśliwiec ->> przeciążenie 12 g katapultujący się pilot ->> przeciążenie 22 g przeciążenie na powierzchni Słońca ->> 27 g Człowiek na takiej karuzeli stałby się jedną wielką plamą pomidorową.

Dodaj swoją odpowiedź