👤

Samochód porusza się z prędkością 50 km/h po łuku okręgu o promieniu 50 m.


Oblicz jak zmieniłaby się (ile razy wzrosłaby lub zmalała w porównaniu z warunkami początkowymi) wartość przyspieszenia dośrodkowego koniecznego do utrzymania samochodu w ruchu po okręgu, gdyby promień łuku tego okręgu, po którym porusza się samochód, wynosił 25 m. .


Odpowiedź :

Ruch po okręgu, przyśpieszenie dośrodkowe.

Wartość przyspiesznia wzrosła około 2 razy.

Przyspieszenie dośrodkowe obliczamy ze wzoru:

[tex]a=\frac{v^2}{r}[/tex]

Dane:

[tex]v=50\frac{km}{h}=50*\frac{1000m}{3600s}\approx13.9\frac{m}{s}[/tex]  prędkość samochodu

[tex]r=50m[/tex]  promień okręgu

[tex]r_1=25m[/tex]   promień okręgu po zmianie

[tex]szukane:\frac{a_2}{a_1}[/tex]

Obliczamy wartość przyspieszenia dla promienia 50 m

[tex]a=\frac{v^2}{r}[/tex]

[tex]a_1=\frac{(13,9\frac{m}{s})^2 }{50m}[/tex]

[tex]a_1=\frac{193,21\frac{m^2}{s^2} }{50m}\approx3,86\frac{m}{s^2}[/tex]

Obliczamy wartość przyspieszenia dla promienia 25 m

[tex]a_2=\frac{(13,9\frac{m}{s})^2 }{25m}[/tex]

[tex]a_2=\frac{193,21\frac{m^2}{s^2} }{25m}\approx7,73\frac{m}{s^2}[/tex]

Obliczamy zmianę wartości przyspieszenia

[tex]\frac{a_2}{a_1}=\frac{7,73\frac{m}{s^2} }{3,86\frac{m}{s^2} }\approx2[/tex]