Szybkość punktów na obwodzie w prawnego w ruch koła zamachowego o promieniu 0,5m w czasie 10 pierwszych sekund ruchu zgodnie z wzorem v(t) = 0,3m/s^2*t. Oblicz wartość całkowitego przyspieszenia punktów na obwodzie:
a) po upływie 3s od chwili wprawienia koła w ruch,
b) po ustaleniu się szybkości obrotu koła
Z góry dziękuję za pomoc


Szybkość Punktów Na Obwodzie W Prawnego W Ruch Koła Zamachowego O Promieniu 05m W Czasie 10 Pierwszych Sekund Ruchu Zgodnie Z Wzorem Vt 03ms2t Oblicz Wartość Ca class=

Odpowiedź :

Wybierzmy dowolny punkt na obwodzie koła i opiszmy jego położenie wektorem r.

[tex]\vec{r}=r\cdot \hat{e}_r[/tex]

gdzie e_r jest wersorem w kierunku tego promienia

Prędkość naszego punktu:

[tex]\dot{\vec{r}}=\dot{r}\cdot e_r+r\dot{\phi}\cdot e_\phi=V\cdot e_\phi[/tex]

pierwszy człon znika, gdyż nie mamy tu prędkości radialnej (punkt stale znajduje się n obwodzie koła).

Analogicznie przyspieszenie

[tex]\ddot{\vec{r}}=\dot{V}\cdot e_\phi-V\dot{\phi}\cdot e_r=\dot{V}\cdot e_\phi-\frac{V^2}{r}\cdot e_r[/tex]

przyspieszenie ma zarówno składową styczną (to jest właśnie 0.3m/s^2) jak i radialną (przyspieszenie dośrodkowe). Obydwa przyspieszenia są prostopadłe, stąd całkowite przyspieszenie obliczamy z tw. Pitagorasa

a)

po 3s

[tex]a_\phi(t=3s)=0.3\frac{m}{s^2}\\a_r(t=3s)=\frac{(0.3m/s^2\cdot 3s)^2}{0.5m}=1.62m/s^2\\a=\sqrt{0.3^2+1.62^2}m/s^2\approx1.65m/s^2[/tex]

po 10s

[tex]a_\phi(t=10s)=0.3\frac{m}{s^2}\\a_r(t=10s)=\frac{(0.3m/s^2\cdot 10s)^2}{0.5m}=18m/s^2\\a=\sqrt{0.3^2+18^2}m/s^2\approx18.003m/s^2[/tex]

pozdrawiam