Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat gebeurt er met de snelheid van wervelende wasmachine toen je het snaar verkortte?

Wanneer u de string van een wervelende wasmachine verkort, neemt de snelheid ervan toe . Dit is waarom:

* Behoud van hoekmomentum: Het hoekige momentum van de wasmachine (een maat voor zijn rotatie -traagheid) moet worden behouden. Hoekmomentum wordt berekend als:

* l =iω

Waar:

* l is hoekmomentum

* i is moment van traagheid (hangt af van de massa van het object en hoe het is verdeeld)

* ω is hoeksnelheid (hoe snel het object roteert)

* Moment van traagheid verandert: Wanneer u de string verkort, vermindert u effectief het traagheidsmoment van de wasmachine. Dit komt omdat de massa van de wasmachine nu dichter bij de rotatieas (uw hand) is geconcentreerd.

* snelheid neemt toe: Omdat hoekmomentum constant moet blijven en het traagheidsmoment afneemt, moet de hoeksnelheid (ω) toenemen om te compenseren. Dit betekent dat de wasmachine sneller draait.

in eenvoudiger termen:

Zie de wasmachine als een draaiende top. Wanneer u de string verkort, maakt u in wezen de "top" kleiner. Omdat de top dezelfde hoeveelheid "spin" erin heeft, moet het sneller draaien om de kleinere maat te compenseren.

Belangrijke opmerking: Naarmate de wasmachine sneller draait, neemt de kinetische energie toe. Deze extra energie komt van het werk dat je doet om de snaar korter te trekken.