Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de tangentiële versnelling van een bug op rand 7,0 in diameterschijf als het gaat van rust naar een hoeksnelheid 75 omwentelingen per minuut 4,0 s?

Hier is hoe dit probleem op te lossen:

1. Converteren eenheden

* hoeksnelheid: 75 omwentelingen per minuut (RPM) moet worden omgezet in radialen per seconde (rad/s).

* 1 revolutie =2π radialen

* 1 minuut =60 seconden

* Hoeksnelheid (ω) =(75 revoluties/minuut) * (2π radialen/revolutie) * (1 minuut/60 seconden) =7,85 rad/s

* Diameter tot straal: De diameter van de schijf is 7,0 inch, dus de straal (R) is de helft die:

* r =7,0 inch / 2 =3,5 inch

2. Angulaire versnelling berekenen

* Angulaire versnelling (α) is de snelheid van verandering van hoeksnelheid. Omdat de bug begint bij rust, is de initiële hoeksnelheid (ω₀) 0.

* Gebruik de volgende vergelijking:

* ω =ω₀ + αt

* Waar:

* Ω is de uiteindelijke hoeksnelheid (7.85 rad/s)

* ω₀ is de initiële hoeksnelheid (0 rad/s)

* α is de hoekversnelling (wat we willen vinden)

* t is de tijd (4,0 s)

* Los op voor α:

* α =(ω - ω₀)/t =(7,85 rad/s - 0 rad/s)/4.0 s =1,96 rad/s²

3. Bereken tangentiële versnelling

* Tangentiële versnelling (a t ) is de versnelling van een object dat langs een cirkelvormig pad beweegt. Het is gerelateerd aan hoekversnelling door:

* A t =α * r

* Waar:

* α is de hoekversnelling (1,96 rad/s²)

* r is de straal van de cirkel (3,5 inch)

* U moet de straal omzetten in meters voor consistente eenheden (1 inch =0,0254 meter):

* r =3,5 inch * 0,0254 meter/inch =0,0889 meter

* Bereken de tangentiële versnelling:

* A t =(1,96 rad/s²) * (0,0889 meter) =0,175 m/s²

Daarom is de tangentiële versnelling van de bug 0,175 m/s².