Gleichmäßig wechselnde Kreisbewegung: Definition, physikalische Größen, Formeln und Problembeispiele

Gleichmäßig wechselnde Kreisbewegung: Definition, physikalische Größen, Formeln und Problembeispiele – Was ist eine gleichmäßig veränderte Kreisbewegung und Beispiele? Bei dieser Gelegenheit Über die Knowledge.co.id Ich werde darüber diskutieren und natürlich auch über andere Dinge, die es ebenfalls betreffen. Schauen wir uns die Diskussion im folgenden Artikel gemeinsam an, um sie besser zu verstehen.

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Gleichmäßig wechselnde Kreisbewegung: Definition, physikalische Größen, Formeln und Problembeispiele

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Eine Kreisbewegung ist die Bewegung eines Objekts, die eine Kreisbahn um einen festen Punkt bildet. Damit sich ein Körper auf einer Kreisbahn bewegen kann, benötigt er eine Kraft, die ihn immer in Richtung Mittelpunkt der Kreisbahn ablenkt.

Diese Kraft wird Zentripetalkraft genannt. Man kann sagen, dass eine gleichmäßige Kreisbewegung eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung ist, wenn man bedenkt, dass eine Bewegung vorhanden sein muss Beschleunigung einer festen Größe mit wechselnder Richtung, die stets die Bewegungsrichtung des Objekts ändert, sodass es eine geformte Flugbahn einnimmt Kreis

Eine gleichmäßige Kreisbewegung ist eine Bewegung, deren Flugbahn die Form eines Kreises mit konstanter Geschwindigkeit hat und deren Geschwindigkeitsrichtung senkrecht zur Beschleunigungsrichtung verläuft. Die Richtung der Geschwindigkeit ändert sich weiter, während sich das Objekt im Kreis bewegt, wie im Bild oben gezeigt.

Da die Beschleunigung als die Größe der Geschwindigkeitsänderung definiert ist, führt eine Änderung der Richtung der Geschwindigkeit ebenso zu einer Beschleunigung wie eine Änderung der Größe. Somit beschleunigt ein sich im Kreis bewegendes Objekt weiter, auch wenn seine Geschwindigkeit konstant bleibt (v1= v2= v).

Eine gleichmäßig wechselnde Kreisbewegung (GMBB) ist eine Kreisbewegung mit konstanter Winkelbeschleunigung. Bei dieser Bewegung gibt es eine Tangentialbeschleunigung (die in diesem Fall mit der Linearbeschleunigung identisch ist), die auf die Kreisbahn anspielt (die mit der Richtung der Tangentialgeschwindigkeit übereinstimmt).

Wenn die Winkelgeschwindigkeit zunimmt, dann kommt es zu einer Geschwindigkeitszunahme (Beschleunigung), so dass die Winkelbeschleunigung positiv ist (α = +), was auch als GMBB bezeichnet wird. Wenn hingegen die Blattgeschwindigkeit abnimmt, kommt es zu einer Verringerung der Geschwindigkeit (Verzögerung), so dass die Winkelbeschleunigung negativ ist (α = -), was auch als GMBB bekannt ist verlangsamt.

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Merkmale der gleichmäßig veränderten Kreisbewegung (GMBB)

• Die Strecke ist ein Kreis
• Die Bewegung von Objekten wird durch die Zentripetalkraft beeinflusst
• Es kommt zu einer Änderung der Winkelgeschwindigkeit des Objekts
• Die Winkelbeschleunigung ist konstant

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Physikalische Quantitäten

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  Ecke

Der Winkel ist eine Größe in Form eines Liniensegments von einem Startpunkt zwischen einer Position und einer anderen. Die internationale Einheit für Winkel ist das Bogenmaß (rad), die gebräuchlichste Einheit zur Beschreibung von Winkeln ist jedoch der Grad.

Ein Kreis hat einen Winkel von 360 Grad. Das zur Darstellung von Winkeln verwendete Symbol ist Theta (θ).

Formel:

1 Kreis = 2 Phiradianten = 360°

1 Bogenmaß = 360/2o

So

1 Bogenmaß = 180/Grad

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• Winkelgeschwindigkeit und Lineargeschwindigkeit

  • Winkelgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit)

Die Winkelgeschwindigkeit oder oft auch Winkelgeschwindigkeit genannt ist der Winkel, den ein Punkt, der sich am Rande eines Kreises bewegt, in einer bestimmten Zeiteinheit (t) zurücklegt.

Die internationale Einheit für Winkelgeschwindigkeit ist Rad pro Sekunde (rad/s). Das zur Darstellung der Winkelgeschwindigkeit verwendete Symbol ist Omega (Ω oder ω).

Formel:

ω = v/r

• • Lineare Geschwindigkeit (Tangentialgeschwindigkeit)

Lineargeschwindigkeit (Tangentialgeschwindigkeit) ist eine physikalische Größe, die angibt, wie schnell sich ein Objekt von einem Ort zum anderen bewegt.

Die international verwendete Einheit für die lineare Geschwindigkeit ist Meter pro Sekunde (m/s), im Alltag ist sie jedoch in In Indonesien verwenden wir natürlich häufiger Kilometer pro Stunde (km/h), während wir in Amerika häufiger Meilen pro Stunde verwenden. (Meile/Stunde).

Die Geschwindigkeit kann durch Multiplikation der zurückgelegten Strecke mit der zurückgelegten Zeit ermittelt werden. Das Symbol für Geschwindigkeit ist v (Kleinbuchstabe).

Formel:

v = ω. R

Information :

• ω: Winkelgeschwindigkeit (rad/s)
• v: Lineargeschwindigkeit (m/s)
• r: Radius (m)

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• Winkelbeschleunigung und Linearbeschleunigung

  • Winkelbeschleunigung (Winkelbeschleunigung)

Die Winkelbeschleunigung ist eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit in einer bestimmten Zeiteinheit (t). Wenn die Winkelgeschwindigkeit zunimmt, kommt es zu einer Winkelbeschleunigung (Geschwindigkeitszunahme), so dass die Winkelbeschleunigung positiv ist.

Wenn hingegen die Winkelgeschwindigkeit abnimmt, kommt es zu einer Verzögerung (Geschwindigkeitsreduzierung), so dass die Winkelbeschleunigung negativ ist.

Die internationale Einheit für Winkelbeschleunigung ist das Bogenmaß pro Quadratsekunde (rad/s²). Das zur Darstellung der Winkelbeschleunigung verwendete Symbol ist Alpha (α).

Formel:

α = Δω / Δt

• Linearbeschleunigung (Tangentialbeschleunigung)

Linearbeschleunigung oder Tangentialbeschleunigung ist eine Geschwindigkeitsänderung, die am Objekt auftritt, entweder aufgrund des Einflusses einer auf das Objekt wirkenden Kraft oder aufgrund des Zustands des Objekts. Die internationale Einheit für Geschwindigkeit ist m/s².

Das zur Darstellung der Linearbeschleunigung verwendete Symbol ist „a“. Wenn die Geschwindigkeitsänderung negativ ist (die Geschwindigkeit des Objekts nimmt ab), spricht man von Verzögerung (a = -), wohingegen, wenn die Geschwindigkeitsänderung positiv ist (Geschwindigkeit steigt), sie Beschleunigung genannt wird (a = +).

Formel:

a = ω². R

oder

a = v² / r

Information :

• α: Winkelbeschleunigung (rad/s²)
• a: Linearbeschleunigung (rad/s²)
• ω: Winkelgeschwindigkeit (rad/s)
• v: Lineargeschwindigkeit (m/s)
• r: Radius (m)

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• Reisezeit

Unter Reisezeit versteht man die Zeit, die ein Objekt benötigt, um sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit von einem Ort zum anderen zu bewegen. Die internationale Einheit für Reisezeit ist Sekunde(n).

Während das zur Darstellung der Reisezeit verwendete Symbol t (Kleinbuchstaben) ist. Die Reisezeit erhält man, indem man die Entfernung durch die Geschwindigkeit dividiert.

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• Häufigkeit und Zeitraum

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    Frequenz

Im Allgemeinen ist die Häufigkeit ein Maß für die Anzahl der Wiederholungen eines Ereignisses in einer bestimmten Zeit. Bei einer Kreisbewegung ist die Frequenz die Anzahl der Umdrehungen, die ein Objekt in einer Sekunde ausführen kann.

Die internationale Einheit für die Frequenz ist Hertz (Hz). Das zur Darstellung der Frequenz verwendete Symbol ist f (Kleinbuchstabe).

Formel:

T=1/f

T=t/n

• • Zeitraum

Im Allgemeinen ist die Periode die Zeit, die zur Durchführung einer Veranstaltung benötigt wird. Bei einer Kreisbewegung ist die Periode die Zeit, die benötigt wird, um einen Kreis zu vollenden.

Die häufig verwendete Einheit für den Zeitraum ist die Sekunde oder Sekunde(n). Das zur Darstellung der Periode verwendete Symbol ist T (Großbuchstabe).

Formel:

f = 1/T

f=n/t

Information :

• F: Zeitraum(e)
• f: Frequenz (Hz)
• t: Zeit(en)
• n: Anzahl der Schleifen

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• Radius

Der Radius oder wie wir ihn oft auch als Radius eines Kreises bezeichnen, ist die Linie, die den Mittelpunkt mit dem äußersten Teil eines Kreises verbindet.

Die häufig verwendeten Einheiten für den Radius sind Längeneinheiten wie Meter (m), Zentimeter (cm), Kilometer (km) usw. Das zur Darstellung des Radius verwendete Symbol ist r (Kleinbuchstabe).

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Gleichmäßig veränderte Kreisbewegungsformel (GMBB)

ωo = ωt ± α. T

(ωo)² = (ωt)² ± 2. α. T

θ = ωo. t ± ½ α. T

Information :

• θ: Winkel (rad)
• ωo: Anfangswinkelgeschwindigkeit (rad/s)
• ωt: Endwinkelgeschwindigkeit (rad/s)
• t: Zeit(en)
• α: Winkelbeschleunigung (rad/s)

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Beispiele für sich einheitlich ändernde Zirkelantragsfragen (GMBB)

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Problem 1:

Ein Objekt bewegt sich kreisförmig mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von 0,5π rad/s. Berechnen Sie, wie viele Drehungen das Objekt in einer Minute ausführt?

Diskussion :

Ist bekannt :

ω = 0,5π rad/s

fragte :

F ?

Antworten :

ω = 2πf

f = ω/2π

= 0,5π / 2π

= 4 Hz

So, Das Ergebnis rotierender Objekte in einer Minute beträgt 4 Hz

Beispiel 1 :

Eine Schleifscheibe dreht sich aus dem Ruhezustand mit einer Winkelbeschleunigung von 3,2 rad/s². Definieren:

1. Die Winkelverschiebung, die ein Punkt auf der Schleifscheibe nach 2 Sekunden erfährt?
2. Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit der Schleifscheibe nach 2 Sekunden?

Antworten :

1. ɵ = ω_Ö .t + ½ α .t²

= 0.2 + ½.3,2. 2²

= 6,4 Bogenmaß

1. ω_T = ω_Ö + α. T

= 0 + 3,2. 2 = 6,4 rad/s

Problem 2:

Ein elektrischer Ventilator dreht sich. Wenn die Winkelgeschwindigkeit 9,6 rad/s beträgt, wird der Lüfter ausgeschaltet, sodass die Bewegung des Lüfters mit einer festen Winkelverzögerung verlangsamt wird und der Lüfter schließlich nach 192 Sekunden stoppt. Definieren:

1. Winkelbeschleunigung?
2. Die lineare Entfernung, die die Spitze des Lüfterradius vom Ausschalten des Lüfters bis zum Stopp zurücklegt, wenn der Radius des Lüfters 20 cm beträgt?

Antworten :

1. α = ω_T – ω_Ö

T

= 0 – 9,6

192

= – 0,05 rad/s²

Das negative Vorzeichen bedeutet, dass eine Geschwindigkeitsreduzierung bzw. eine Verzögerung erfolgt.

1. ɵ = ω_Ö .t + ½.α .t²

= 9,6. 192 + ½.-0,05.192²

= 1843,2 – 921,6

= 921,6 Bogenmaß

So,

S = r. ɵ

= 20. 921,6 = 18432 Meter

Frage 3 :

Ein Objekt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 5 rad/s dreht, legt in 3 Sekunden einen Winkel von 40 Bogenmaß zurück. Wie viel Winkelbeschleunigung ist erforderlich:

Antworten :

Da das Problem mit dem Bewegungswinkel bekannt ist, lautet die verwendete Formel:

ɵ = ω_Ö .t + ½ α .t²

40 = 5. 3 + ½ α.3²

40 = 15 + 4,5α

40 – 15 = 4,5α

25/4,5 = α

5,6 rad/s² = α

Frage 4:

Ein Zug durchfährt ein kreisförmiges Gleis mit einer anfänglichen Winkelgeschwindigkeit von 10 rad/s und einer Winkelbeschleunigung von 5 rad/s². Die Zeit, die die anfängliche Winkelgeschwindigkeit benötigt, um die endgültige Winkelgeschwindigkeit zu erreichen, beträgt 5 Sekunden. Definieren:

1. Die Winkelbeschleunigung bei t = 3 Sekunden?
2. Die Winkelverschiebung bei t = 3 Sekunden ?

Antworten :

1. ω_T = ω_Ö + α. T

= 10 + 5,3 = 25 rad/s

1. ɵ = ω_Ö .t + ½.α .t²

= 10.3 + ½.5.3²

= 30 + 22,5 = 52,5 Bogenmaß

Frage 5:

Ein Objekt rotiert mit einer Winkelgeschwindigkeit von 3 rad/s. Wenn sich das Objekt nach 6 Sekunden nicht mehr bewegt. Definieren:

1. Winkelbeschleunigung?
2. Der Reisewinkel?

Antworten :

Ist bekannt :

ω_T = 0

ω_Ö = 3 rad/s

t = 6 Sekunden

1. ω_T = ω_Ö – α. T

• = 3 – α. 6

α 6 = 3

α = 3/6 = 0,5 rad/s²

1. ω_T² = ω_Ö² – 2. α. ɵ

0² = 3² – 2.0,5. ɵ

0 = 9 – 1. ɵ

1ɵ = 9

ɵ = 9/1 = 9 Bogenmaß

So die Rezension von Über die Knowledge.co.id um Abwechselnde Kreisbewegung, Hoffentlich kann ich Ihre Einsichten und Ihr Wissen erweitern. Vielen Dank für Ihren Besuch und vergessen Sie nicht, andere Artikel zu lesen