ד. מהירות מקסימלית ומינימלית

גוף שמסתו m = 1.5kg נע במסלול מעגלי אופקי שרדיוסו r = 2m. הגוף מחובר למרכז המעגל באמצעות חוט בעל מתיחות קבועה T = 8N. מקדם החיכוך הסטטי בין הגוף למשטח הוא μs = 0.4.

איור

ענה על 3 הסעיפים עבור שני המקרים:

מהירות מקסימלית - שבה יכול הגוף לנוע כך שלא יחליק החוצה

מהירות מינימלית - שבה יכול הגוף לנוע כך שלא יחליק פנימה.

א. שרטט תרשים כוחות הפועלים על הגוף.

ב. רשום משוואות כוחות בציר האנכי והרדיאלי.

ג. חשב את התדירות.

מהירות מקסימליתמהירות מינימלית
ΣFy = 0 N - mg = 0 ΣFr = maᵣ T + fsmax = maᵣΣFy = 0 N - mg = 0 ΣFr = maᵣ T - fsmax = maᵣ
T + fsmax = maᵣ T + mgμs = mω²r T + mgμs = m(2πf)²r T + mgμs = m4π²f²r /: 4π²mr f² = (T + mgμs)/(4π²mr) f = √[(8 + 1.5·10·0.4)/(4π²·1.5·2)] = √0.124 f = 0.352HzT - fsmax = maᵣ T - mgμs = mω²r T - mgμs = m(2πf)²r T - mgμs = m4π²f²r /: 4π²mr f² = (T - mgμs)/(4π²mr) f = √[(8 - 1.5·10·0.4)/(4π²·1.5·2)] = √0.0177 f = 0.133 Hz
שיעור וידאו · חינם לרשומיםההסבר המלא בווידאו
המושג הזה מוסבר גם בווידאו

ההסבר המלא של סיטואציה ד' - מהירות מקסימלית ומינימלית בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד

לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראי