Zad. 1 Kulka o masie 400 gram umocowana na sznurku o długości 50 cm wykonała 120 obrotów na minutę. Oblicz jaka siła dośrodkowa na nią działa.

Odpowiedź :

[tex]Dane:\\m = 400 \ g = 0,4 \ kg\\r = 50 \ cm = 0,5 \ m\\n = 120\\t = 1 \ min = 60 \ s\\Szukane:\\F_{d} = ?[/tex]

Korzystamy ze wzoru na siłę dośrodkową w ruchu po okręgu:

[tex]F_{d} = \frac{mv^{2}}{r}\\\\ale\\\\v = 2\pi rf\\\\v^{2} = 4\pi^{2}r^{2}f^{2}, \ zatem\\\\F_{d} = 4\pi^{2}mf^{2}r[/tex]

[tex]ale \ \ f = \frac{n}{t} = \frac{120}{60 \ s} =2 \ Hz = 2 \ s^{-1}[/tex]

Podstawiamy wartości liczbowe:

[tex]F_{d} = 4\cdot3,14^{2}\cdot0,4 \ kg\cdot(2 \ s^{-1})^{2}\cdot0,5 \ m\\\\\boxed{F_{d} \approx 31,55 \ N}[/tex]