Частота вращения (обращения) — это физическая величина, равная количеству оборотов, которые тело совершает за единицу времени (1 секунду).
Чтобы найти частоту вращения надо количество оборотов разделить на время совершения этих оборотов:
Частота вращения – величина, обратная периоду вращения:
Частота вращения показывает, сколько оборотов совершается за 1 с.
За единицу частоты вращения в СИ принимают частоту вращения, при которой за каждую секунду тело совершает один оборот. Эта единица обозначается так: [1/с] или [с-1] (читается: секунда в минус первой степени). Единица частоты в СИ называется Герц [Гц].
Обозначения:
T — период обращения
ν — частота обращения
N — число оборотов
t — время, за которое тело совершило N оборотов по окружности
Криволинейное движение — движение, траекторией которого является кривая линия. Вектор скорости тела, движущегося по кривой линии, направлен по касательной к траектории. Любой участок криволинейного движения можно представить в виде движения по дуге окружности или по участку ломаной.
Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью — частный и самый простой случай криволинейного движения. Это движение с переменным ускорением, которое называется центростремительным.
Особенности движения по окружности с постоянной по модулю скоростью:
- Траектория движения тела есть окружность.
- Вектор скорости всегда направлен по касательной к окружности.
- Направление скорости постоянно меняется под действием центростремительного ускорения.
- Центростремительное ускорение направлено к центру окружности и не вызывает изменения модуля скорости.
Период, частота и количество оборотов
Пусть тело двигается по окружности беспрерывно. Когда оно сделает один оборот, пройдет некоторое время. Когда тело сделает еще один оборот, пройдет еще столько же времени. Это время не будет меняться, потому что тело движется с постоянной по модулю скоростью. Такое время называют периодом.
Период — время одного полного оборота. Обозначается буквой T. Единица измерения — секунды (с).
t — время, в течение которого тело совершило N оборотов
За один и тот же промежуток времени тело может проходить лишь часть окружности или совершать несколько единиц, десятков, сотен или более оборотов. Все зависит от длины окружности и модуля скорости.
Частота — количество оборотов, совершенных в единицу времени. Обозначается буквой ν («ню»). Единица измерения — Гц.
N — количество оборотов, совершенных телом за время t.
Период и частота — это обратные величины, определяемые формулами:
Количество оборотов выражается следующей формулой:
Пример №1. Шарик на нити вращается по окружности. За 10 секунд он совершил 20 оборотов. Найти период и частоту вращения шарика.
Линейная и угловая скорости
Линейная скорость
Определение и формулы
Линейная скорость — это отношение пройденного пути ко времени, в течение которого этот путь был пройден. Обозначается буквой v. Единица измерения — м/с.
l — длина траектории, вдоль которой двигалось тело за время t
Линейную скорость можно выразить через период. За один период тело делает один оборот, то есть проходить путь, равный длине окружности. Поэтому его скорость равна:
R — радиус окружности, по которой движется тело
Если линейную скорость можно выразить через период, то ее можно выразить и через частоту — величину, обратную периоду. Тогда формула примет вид:
Выразив частоту через количество оборотов и время, в течение которого тело совершало эти обороты, получим:
Угловая скорость
Определение и формулы
Угловая скорость — это отношение угла поворота тела ко времени, в течение которого тело совершало этот поворот. Обозначается буквой ω. Единица измерения — радиан в секунду (рад./с).
ϕ — угол поворота тела. t — время, в течение которого тело повернулось на угол ϕ
Полезные факты
Радиан — угол, соответствующий дуге, длина которой равна ее радиусу. Полный угол равен 2π радиан.
За один полный оборот тело поворачивается на 2π радиан. Поэтому угловую скорость можно выразить через период:
Выражая угловую скорость через частоту, получим:
Выразив частоту через количество оборотов, формула угловой скорости примет вид:
Сравним две формулы:
Преобразуем формулу линейной скорости и получим:
Отсюда получаем взаимосвязь между линейной и угловой скоростями:
Полезные факты
- У вращающихся прижатых друг к другу цилиндров линейные скорости точек их поверхности равны: v1 = v2.
- У вращающихся шестерен линейные скорости точек их поверхности также равны: v1 = v2.
- Все точки вращающегося твердого тела имеют одинаковые периоды, частоты и угловые скорости, но разные линейные скорости. T1 = T2, ν1 = ν2, ω1 = ω2. Но v1 ≠ v2.
Пример №2. Период обращения Земли вокруг Солнца равен одному году. Радиус орбиты Земли равен 150 млн. км. Чему примерно равна скорость движения Земли по орбите? Ответ округлить до целых.
В году 365 суток, в одних сутках 24 часа, в 1 часе 60 минут, в одной минуте 60 секунд. Перемножив все эти числа между собой, получим период в секундах.
За каждую секунду Земля проходит расстояние, равное примерно 30 км.
Центростремительное ускорение
Определение и формула
Центростремительное ускорение — ускорение с постоянным модулем, но меняющимся направлением. Поэтому оно вызывает изменение направления вектора скорости, но не изменяет его модуль. Центростремительное ускорение обозначается как aц.с.. Единица измерения — метры на секунду в квадрате (м/с2). Центростремительное ускорение можно выразить через линейную и угловую скорости, период, частоту и количество оборотов/время:
Пример №3. Рассчитать центростремительное ускорение льва, спящего на экваторе, в системе отсчета, две оси которой лежат в плоскости экватора и направлены на неподвижные звезды, а начало координат совпадает с центром Земли.
Спящий лев сделает один полный оборот тогда, когда Земля сделает один оборот вокруг своей оси. Земля делает это за время, равное 1 сутки. Поэтому период обращения равен 1 суткам. Количество секунд в сутках: 1 сутки = 24•60•60 секунд = 86400 секунд = 86,4∙103 секунд.
Радиус Земли равен 6400 км. В метрах это будет 6,4∙106. Теперь у нас есть все, что нужно для вычисления центростремительного ускорения. Подставляем данные в формулу:
Задание EF18273
Верхнюю точку моста радиусом 100 м автомобиль проходит со скоростью 20 м/с. Центростремительное ускорение автомобиля равно…
Алгоритм решения
- Записать исходные данные.
- Записать формулу для определения искомой величины.
- Подставить известные данные в формулу и произвести вычисления.
Решение
Записываем исходные данные:
- Радиус окружности, по которой движется автомобиль: R = 100 м.
- Скорость автомобиля во время движения по окружности: v = 20 м/с.
Формула, определяющая зависимость центростремительного ускорения от скорости движения тела:
Подставляем известные данные в формулу и вычисляем:
Ответ: 4
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор
Задание EF17763
Точка движется по окружности радиусом R с частотой обращения ν. Как нужно изменить частоту обращения, чтобы при увеличении радиуса окружности в 4 раза центростремительное ускорение точки осталось прежним?
а) увеличить в 2 раза
б) уменьшить в 2 раза
в) увеличить в 4 раза
г) уменьшить в 4 раза
Алгоритм решения
- Записать исходные данные.
- Определить, что нужно найти.
- Записать формулу зависимости центростремительного ускорения от частоты.
- Преобразовать формулу зависимости центростремительного ускорения от частоты для каждого из случаев.
- Приравнять правые части формул и найти искомую величину.
Решение
Запишем исходные данные:
- Радиус окружности R1 = R.
- Радиус окружности R2 = 4R.
- Центростремительное ускорение: aц.с. = a1 = a2.
Найти нужно ν2.
Центростремительное ускорение определяется формулой:
Запишем формулы центростремительного ускорения для 1 и 2 случаев соответственно:
Так как центростремительное ускорение в 1 и 2 случае одинаково, приравняем правые части уравнений:
Произведем сокращения и получим:
Или:
Отсюда:
Это значит, чтобы центростремительное ускорение осталось неизменным после увеличения радиуса окружности в 4 раза, частота должна уменьшиться вдвое. Верный ответ: «б».
Ответ: б
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор
Алиса Никитина | Просмотров: 21.9k
Сколько оборотов в минуту делает колесо при скорости 100 км ч?
Путь есть, количество оборотов есть. Если он проходит 100 км за один час, значит 7500 поделить на шесть. примерно 1200 об/мин.
Как рассчитать количество оборотов в минуту?
д. Обороты в минуту конвертируются в обороты в секунду делением на 60: 1 об/мин = 1/мин = 1/(60 с) = 1/60 об/с ≈ 0,01667 об/с Обратное преобразование: обороты в секунду умножаются на 60 для перевода в обороты в минуту.
Как рассчитать скорость вращения колеса?
Вычислите скорость в минуту, разделив скорость колеса на обороты шины на милю. Например, если скорость колеса составляет 300 об/мин, пример шины движется со скоростью 0,446 миль в минуту. Умножьте скорость в 60 миль в минуту на 60, чтобы преобразовать скорость в мили в час (миль в час).
Как посчитать количество оборотов двигателя?
Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения.
Какая скорость при 3000 оборотов?
При 3000 оборотах: на 5й — 120кмчас.
Какие обороты у колеса при 100 км в час?
Путь есть, количество оборотов есть. Если он проходит 100 км за один час, значит 7500 поделить на шесть. примерно 1200 об/мин.
Как рассчитать скорость вращения?
Величина линейной скорости вращения находится как: v′=ωrsinα (4), где α — угол между направлением вектора угловой скорости и радиус-вектором точки (рис.
Как определить число оборотов колеса?
Уравнение равномерного вращательного движения можно представить так: N = nt, где N — в оборотах, n — об/мин и t — в мин. Находим число оборотов маховика: N = 152,8 ∙ 5 = 764 оборота.
Как вычислить скорость вращения дисков RPM?
Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой: MTR = SPT×512×RPM/60/1000000. Здесь SPT (Sector Per Track) — количество секторов на дорожке, 512 — количество байтов данных в каждом секторе, RPM (Rotations Per Minute) — частота вращения дисков (оборотов в минуту), 60 — количество секунд в минуте.
Как определить число пар полюсов асинхронного двигателя?
Обычно внешняя секция занимает 12 пазов. Если сосчитать общее количество пазов и разделить на 12, можно получить число полюсов. Если число полюсов равно 2, двигатель имеет скорость вращения около 3000 об/мин. Если полюсов получилось 4, это соответствует 1500 оборотам в минуту.
Как определить частоту вращения двигателя?
Как было сказано выше, частоту оборотов двигателя можно оценить по диаметру вала. Но есть и другие способы. Согласно известной формуле, скорость вращения электродвигателя равна 60F/P, где F — частота питающей сети (50 Гц), Р – количество пар полюсов статора. Полюсы можно посчитать, сняв переднюю или заднюю крышку.
Как определить мощность и обороты двигателя?
Для определения реального показателя мощности, которую выдает двигатель, необходимо найти скорость валового вращения, измеряемую в числе оборотов за секунду, тяговое усилие двигателя. Частота вращения умножается последовательно на 6,28, показатель силы и радиус вала, который можно вычислить при помощи штангенциркуля.
Сколько должно быть оборотов при скорости 100 км?
А, совершая обгон или просто двигаясь по загородной трассе, вы лучше не превышайте 3500 об/мин, на таких оборотах обычная машина едет со скоростью 100-110 км/ч. Если раскручивать сильнее, то это приведёт только к росту шума в салоне и повышению расхода топлива.
Какие обороты держать на трассе?
Вообще, считается, что самое оптимальное число оборотов двигателя в минуту – примерно 2500. Если Вы катаетесь по городу, то старайтесь держать примерно столько, а если едете по трассе, то лучше постараться не крутить больше 3000-4000 об/мин.
Чем опасны высокие обороты двигателя?
Автомиф: Высокие обороты и рев мотора вредны для двигателя и могут привести к его поломке … Дело в том, что чем выше обороты двигателя, тем выше динамика разгона любого автомобиля и ни один автомобиль не позволит интенсивно разогнаться без рева мотора и нажатой педали газа в пол.
Источник
Шинный калькулятор
Расшифровка параметров шины
Сравнение шин
Шина №1: / R
Шина №2: / R
В полях «Шина №1» следует указать стандартный типоразмер для вашей машины. Он обычно указан на табличке, наклеенной в проёме водительской двери.
В поля «Шина №2» введите параметры шины, которую хотите сравнить с эталоном (с шиной №1).
Диаметр нового колеса (шины) не должен отличаться более чем на 3% от диаметра колеса, установленного заводом изготовителем автомобиля.
Маркировка шин и расшифровка
Ширина шины по маркировке
Ширина шины (Wшины) указана первым числом в маркировке в миллиметрах: 225/50 R16
Как посчитать высоту профиля шины
Высота профиля указана в маркировке шины вторым числом в процентах от первого числа (ширины шины): 225/50 R16
Таким образом, чтобы определить её в миллиметрах нужен расчет по следующей формуле:
Формула
Hпрофиля в мм = (Wшины ⋅ Hпрофиля в %) / 100
Пример
Для примера посчитаем чему равна высота профиля шины со следующей маркировкой: 205 / 55 R16
Hпрофиля = (205 ⋅ 55) / 100 = 113 мм = 11.3 см
Диаметр диска по маркировке шины
Обычно диаметр диска (посадочный диаметр) указан после буквы R (иногда В, D или буква не указана): 225/50 R16.
Этот параметр указан в дюймах, поэтому если требуется перевести его в сантиметры, его следует умножить на 2.54.
Диаметр шины по маркировке
Расчет диаметра колеса легко произвести, зная диаметр диска и высоту профиля шины.
Формула
Пример
Для примера определим диаметр шины в сантиметрах со следующей маркировкой: 205 / 55 R16
Длина окружности шины
Для того, чтобы рассчитать длину окружности шины Сшины нужно знать её диаметр Dшины. Расчет осуществляется по следующей формуле:
Формула
Пример
Возьмём диаметр шины из предыдущего примера Dшины = 63.2 см и определим длину окружности шины с маркировкой: 205 / 55 R16
Сшины = 63.2 ⋅ 3.14 = 198.44 см
Число оборотов колеса за 1 км
Для того, чтобы определить число оборотов колеса, при котором оно преодолеет расстояние в один километр, нужно знать длину внешней окружности шины.
Формула
Пример
Для колеса с длиной окружности шины 198.44 см посчитаем число оборотов за 1 км:
Число оборотов = 100000 / 198.44 = 503.9 ≈ 504 об./км
Как влияет размер шин на показание спидометра
Если диаметр колеса больше или меньше стандартного, то показания спидометра не будут отражать реальную скорость автомобиля. Так, например, если диаметр шины меньше стандартного, то спидометр будет показывать скорость больше, чем она есть на самом деле. И на оборот.
Влияние размера шин на клиренс
Чем больше диаметр шины, тем больше клиренс. При этом если, например, вы поменяли колесо с диаметром 60 см, на колесо с диаметром 64 см, то клиренс вырос на 2 см.
Источник
Материалы
Друзья
Вход на сайт
Cкорость автомобиля и частота вращения вала двигателя
При движении автомобиля всегда существует определенная зависимость между частотой вращения вала двигателя и колес (скоростью движения автомобиля). При увеличении частоты вращения вала двигателя происходит и соответствующее увеличение скорости движения автомобиля. С какой скоростью двигается автомобиль при 2000 об/мин и при 4500 об/мин? До какой максимальной скорости можно разогнаться на второй передаче? На какой скорости оптимально переключать передачи на автомобиле без тахометра? На эти и многие другие вопросы можно получить ответы с помощью данного расчета.
Важно!
Данный расчет не показывает реальную максимальную скорость автомобиля!
Данный расчет справедлив только для автомобилей с механической коробкой передач (как с ручным, так и с автоматизированным /роботизированным/ управлением)!
В гидромеханических трансмиссиях (классический «автомат») жесткая связь между двигателем и колесами обеспечивается только при блокировке гидротрансформатора. Для большинства «автоматов» такое возможно только на 1…2 самых последних передачах при определенных режимах движения. Во всех остальных случаях гидротрансформатор проскальзывает и фактическая скорость движения автомобиля будет меньше расчетной.
Для автомобилей с вариатором данный расчет может применяться только для режимов фиксированных «виртуальных» передач.
Для автомобилей с двойной главной передачей (в частности некоторые комплектации Ford Focus, «преселективные» коробки передач DSG на автомобилях Volkswagen и т.д.) расчет будет доработан позже. Пока что для таких автомобилей предлагаю сделать следующее: умножить передаточное число каждой передачи на передаточное число соответствующей ей главной передачи и внести в поле для коробки передач, а передаточное число главной передачи внести равным 1. В данном случае расчет будет произведен верно.
В приведенной ниже форме для ввода первичных данных для примера указаны данные конкретного автомобиля. Введите вместо них данные своего автомобиля и получите результат 🙂
Вы нашли ответ на свой вопрос? Поддержите проект.
Вы заметили неточность? Вы можете дополнить приведенную здесь информацию?
Оставьте свое сообщение в поле для комментариев внизу этой страницы.
Спасибо. 🙂
Re: Cкорость автомобиля и частота вращения вала двигателя
Я Ваш E-mail занесу в записнушку и как только доберусь до написания новых «калькуляторов», то обращусь к Вам за оценкой-консультацией. Ок?
Сделай расчет для асфальта. Делов-то.
Re: Cкорость автомобиля и частота вращения вала двигателя
в обозначении шин кроме R (радиальная шина) может быть и буква D (диагональная шина), хотя такие сейчас практически не встречаются.
Re: Cкорость автомобиля и частота вращения вала двигателя
забавная фенька
можно попробовать и максимальную скорость посчитать.
для расчета максимальной скорости надо будет учесть сопротивление качению и сопротивление воздуха, которое, кстати говоря, при скоростях более 50 км/ч оказывает более существенное сопротивление, чем дорога.
Я Ваш E-mail занесу в записнушку и как только доберусь до написания новых «калькуляторов», то обращусь к Вам за оценкой-консультацией. Ок?
Re: Cкорость автомобиля и частота вращения вала двигателя
в обозначении шин кроме R (радиальная шина) может быть и буква D (диагональная шина), хотя такие сейчас практически не встречаются.
Re: Cкорость автомобиля и частота вращения вала двигателя
забавная фенька
можно попробовать и максимальную скорость посчитать.
для расчета максимальной скорости надо будет учесть сопротивление качению и сопротивление воздуха, которое, кстати говоря, при скоростях более 50 км/ч оказывает более существенное сопротивление, чем дорога.
Источник
Сколько оборотов в минуту делает колесо автомобиля?
Самый легкий способ понять, что в шинах неверное давление — проследить за поведением автомобиля. Более жесткий по сравнению с обычным ход, когда чувствуется каждая кочка и яма, и низкая чувствительность тормоза говорят о том, что колеса перекачаны.
Сколько оборотов делает колесо при скорости 100 км ч?
Путь есть, количество оборотов есть. Если он проходит 100 км за один час, значит 7500 поделить на шесть. примерно 1200 об/мин.
Сколько оборотов в минуту делает колесо машины?
За один оборот колеса машина проезжает L километров. Значит для того, чтобы машина проехала 1 километр колесо должно сделать 1/L оборотов. При скорости V км/ч, колесо сделает V/L оборотов в час или V/(L*60) оборотов в минуту (об./мин.).
Как посчитать скорость вращения колеса?
На эти и многие другие вопросы можно получить ответы с помощью данного расчета. Для этого необходимо поделить частоту вращения вала двигателя на передаточное число текущей передачи. Полученный результат разделить на передаточное число главной передачи — в результате получится частота вращения ведущих колес автомобиля.
Как узнать количество оборотов колеса?
Уравнение равномерного вращательного движения можно представить так: N = nt, где N — в оборотах, n — об/мин и t — в мин. Находим число оборотов маховика: N = 152,8 ∙ 5 = 764 оборота.
Как перевести обороты в минуту в километры в час?
То есть для перевода м/мин в км/час надо умножить на 60100 или на 0,06.
Какая скорость при 3000 оборотов?
+ — 5 км/ч — аналогично. При 3000 оборотах: на 5й — 120кмчас.
Как определить количество оборотов двигателя?
Самый простой способ определить количество оборотов трехфазного асинхронного электродвигателя – снять задний кожух и посмотреть обмотку статора. У двигателя на 3000 об/мин катушка обмотки статора занимает половину окружности — 180 °, то есть начало и конец секции параллельны друг другу и перпендикулярны центру.
Как перевести обороты в герцы?
Оборот в минуту в герц (об/сек)
Как найти число оборотов за время?
V = πDN/1000 (мм/мин). Частота вращения шпинделя N (об/мин) равняется числу оборотов фрезы в минуту. Вычисляется в соответствии с рекомендованной для данного типа обработки скоростью резания: N = 1000V/nD (об/мин).
Как вычислить скорость вращения дисков RPM?
Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой: MTR = SPT×512×RPM/60/1000000. Здесь SPT (Sector Per Track) — количество секторов на дорожке, 512 — количество байтов данных в каждом секторе, RPM (Rotations Per Minute) — частота вращения дисков (оборотов в минуту), 60 — количество секунд в минуте.
Как измерить скорость вращения?
При механическом измерении скорости вращения используют специальный адаптер, считывающий скорость вращения измеряемого объекта при взаимодействии с ним. Такой тахометр может измерить скорость до 20 000 оборотов в минуту. Это не самый новый тип устройства, но при этом востребованный.
Источник
Решения задач по теме: «Движение тела по окружности»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Урок №________ Дата_________ Класс_9______ Учитель Физики Османова Л.М .
Тема урока: Решения задач по теме: «Движение тела по окружности»
Цели урока: закрепить представление о криволинейном движении, основных характеристик частоты, периода, центростремительного ускорения и центростремительной силы.
Повторить виды механического движения. Закрепить понятия: движение по окружности, центростремительное ускорение, период, частота.
Развивать умения применять теоретические знания для решения конкретных задач, развивать культуру логического мышления, развивать интерес к предмету; познавательную деятельность при постановке и проведении эксперимента.
Формировать мировоззрение в процессе изучения физики и аргументировать свои выводы, воспитывать самостоятельность, аккуратность.
Воспитание коммуникативной и информационной культуры учащихся.
Форма работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.
Тип урока: повторение и обобщение знаний, умений решать задачи по теме.
Вид урока: комбинированный с элементами исследования
Мотивация к учебной деятельности
« Незнающие пусть научатся, знающие – вспомнят еще раз
II . Актуализация опорных знаний.
Изменение положения тела в пространстве с течением времени. (Движение)
Физическая векторная величина, измеряемая в метрах. (Перемещение)
Физическая векторная величина, характеризующая быстроту движения. (Скорость)
Основная единица измерения длины в физике. (Метр)
Физическая величина, единицами измерения которой служат год, сутки, час. (Время)
Длина траектории . (Путь)
Единицы измерения ускорения (м/с 2 )
(Проведение диктанта с последующей проверкой, самооценка работ учениками) Работа в паре.
Тема урока : Решения задач по теме: «Движение тела по окружности»
Учитель. Что характеризует движение тела по окружности
Решение у доски задачи с подробным объяснением
Колесо делает 120 оборотов за 2 минуты. Какова частота вращения колеса и период вращения?
Точильный круг радиусом 10 см делает один оборот за 0,2 с. Найдите скорость точек, наиболее удаленных от оси вращения.
Автомобиль движется по закруглению дороги радиусом 100 м. Чему равно центростремительное ускорение автомобиля, если он движется со скоростью 54 км/ч?
Какова скорость движения автомобиля, если его колеса радиусом 30 см делают 600 оборотов в минуту?
Подведение итогов урока. Выставление оценок.
З адача 1 C какой скоростью велосипедист проходит закругление с радиусом 25 метров, если центростремительная скорость его движения равна 4 м/с?
Задача 2 Колесо радиусом 40 см делает один оборот за 0,4 секунды. Найти скорость точек на ободе колеса.
Задача 3 Колесо велосипедиста имеет радиус 40 см. С какой скоростью едет велосипедист, если колесо делает 4 оборота в секунду? Чему равен период вращения колеса?
Задача 4 С какой скоростью велосипедист должен проходить середину выпуклого моста радиусом 22,5 метра, чтобы его центростремительное ускорение было бы равно ускорению свободного падения?
Задача 5 Чему равно центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности радиус ом 50 см при частоте вращения 5 оборотов в секунду?
задача1. Колесо радиусом 80 см делает один оборот за 0,8 секунды. Найти скорость точек на ободе колеса.
Задача 2 Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси равно 2 км/с. Найти период вращения Солнца вокруг своей оси и центростремительное ускорение точек его экватора.
Задача 3 Какова скорость движения автомобиля, если его колесо радиусом 30 см делает 500 оборотов в минуту?
Задача 4 Чему равна центростремительная сила и центростремительное ускорение, действующие на пращу массой 800 г, вращающуюся на веревке длиной 60 сантиметров равномерно со скоростью 2 м/с?
Задача 5 Период обращения космического корабля вокруг Земли равен 90 минутам. Высота подъема корабля над поверхностью Земли составляет 300 км, радиус Земли равен 6400 км. Определить скорость корабля.
9кл.Самостоятельная работа по теме : «Движение тела по окружности»
Задача 1 C какой скоростью велосипедист проходит закругление с радиусом 25 метров, если центростремительная скорость его движения равна 4 м/с?
Задача 2 Колесо радиусом 40 см делает один оборот за 0,4 секунды. Найти скорость точек на ободе колеса.
Задача 3 Колесо велосипедиста имеет радиус 40 см. С какой скоростью едет велосипедист, если колесо делает 4 оборота в секунду? Чему равен период вращения колеса?
Задача 4 С какой скоростью велосипедист должен проходить середину выпуклого моста радиусом 22,5 метра, чтобы его центростремительное ускорение было бы равно ускорению свободного падения?
Задача 5 Чему равно центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности радиусом 50 см при частоте вращения 5 оборотов в секунду?
9 кл. Самостоятельная работа по теме : «Движение тела по окружности»
задача1. Колесо радиусом 80 см делает один оборот за 0,8 секунды. Найти скорость точек на ободе колеса.
Задача 2 Скорость точек экватора Солнца при его вращении вокруг своей оси равно 2 км/с. Найти период вращения Солнца вокруг своей оси и центростремительное ускорение точек его экватора.
Задача 3 Какова скорость движения автомобиля, если его колесо радиусом 30 см делает 500 оборотов в минуту?
Задача 4 Чему равна центростремительная сила и центростремительное ускорение, действующие на пращу массой 800 г, вращающуюся на веревке длиной 60 сантиметров равномерно со скоростью 2 м/с?
Задача 5 Период обращения космического корабля вокруг Земли равен 90 минутам. Высота подъема корабля над поверхностью Земли составляет 300 км, радиус Земли равен 6400 км. Определить скорость корабля.
Источник
Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете свое согласие на работу с этими файлами.
Adblock
detector
Шина №1 эталон |
Шина №2 новая шина |
Разница |
Диаметр шины: |
Содержание
- – Как найти число оборотов за время?
- – Как посчитать обороты колеса?
- – Как считать количество оборотов?
- – Какие обороты у колеса при 100 км в час?
- – Как найти число оборотов в минуту?
- – Как посчитать число оборотов шпинделя?
- – Как рассчитать скорость вращения колеса?
- – Как посчитать количество оборотов двигателя?
- – Как определить частоту вращения?
- – Какая скорость при 3000 оборотов?
- – Какой буквой обозначается период обращения?
- – Сколько оборотов делает колесо за 1 км?
- – Как обороты в минуту перевести в метры в секунду?
- – Какие обороты двигателя?
Уравнение равномерного вращательного движения можно представить так: N = nt, где N — в оборотах, n — об/мин и t — в мин. Находим число оборотов маховика: N = 152,8 ∙ 5 = 764 оборота.
Как найти число оборотов за время?
V = 2 * π * R * n, где
V – линейная скорость; R – радиус окружности; n – угловая скорость. для справки D = 2 * R – диаметр окружности.
Как посчитать обороты колеса?
Вычислите скорость в минуту, разделив скорость колеса на обороты шины на милю. Например, если скорость колеса составляет 300 об/мин, пример шины движется со скоростью 0,446 миль в минуту. Умножьте скорость в 60 миль в минуту на 60, чтобы преобразовать скорость в мили в час (миль в час).
Как считать количество оборотов?
Один оборот в минуту равен обороту в секунду, делённому на 60: 1 об/мин = 1/мин = 1/(60 с) = 1/60 об/с ≈ 0,01667 об/с. Обратно: один оборот в секунду равен 60 оборотам в минуту.
Какие обороты у колеса при 100 км в час?
Путь есть, количество оборотов есть. Если он проходит 100 км за один час, значит 7500 поделить на шесть. примерно 1200 об/мин.
Как найти число оборотов в минуту?
В технике число оборотов обычно измеряется в оборотах в минуту (об/мин) = 1/мин. Таким образом, величина, обратная числу оборотов, есть продолжительность одного оборота.
Как посчитать число оборотов шпинделя?
Частота вращения шпинделя N (об/мин) равняется числу оборотов фрезы в минуту. Вычисляется в соответствии с рекомендованной для данного типа обработки скоростью резания: N = 1000V/nD (об/мин).
Как рассчитать скорость вращения колеса?
На эти и многие другие вопросы можно получить ответы с помощью данного расчета. Для этого необходимо поделить частоту вращения вала двигателя на передаточное число текущей передачи. Полученный результат разделить на передаточное число главной передачи – в результате получится частота вращения ведущих колес автомобиля.
Как посчитать количество оборотов двигателя?
Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения.
Как определить частоту вращения?
пр = 1000 ·Vр /p·D, где 1000 – коэффициент перевода миллиметров в метры, Vр – расчетная скорость резания, м/мин; D – диаметр заготовки по обрабатываемой поверхности при точении и диаметр фрезы или сверла при фрезеровании или сверлении, мм; p = 3,14. Расчетная частота вращения шпинделя корректируется по паспорту станка.
Какая скорость при 3000 оборотов?
При 3000 оборотах: на 5й – 120кмчас.
Какой буквой обозначается период обращения?
Период вращения обозначается буквой T и измеряется в единицах времени — секундах. t — время; n — количество оборотов.
Сколько оборотов делает колесо за 1 км?
За один оборот колеса машина проезжает L километров. Значит для того, чтобы машина проехала 1 километр колесо должно сделать 1/L оборотов. При скорости V км/ч, колесо сделает V/L оборотов в час или V/(L*60) оборотов в минуту (об./мин.).
Как обороты в минуту перевести в метры в секунду?
Обороты в минуту конвертируются в обороты в секунду делением на 60. Обратное преобразование: обороты в секунду умножаются на 60 для перевода в обороты в минуту.
Какие обороты двигателя?
Самыми оптимальными оборотами для нормальной работы мотора считаются показания тахометра в районе 2500 об/мин. Именно этого значения и нужно придерживаться при езде по городу.
Интересные материалы:
Как заправить нитку Подольск?
Как заправить принтер HP DeskJet 2620?
Как запустить 2 окна Steam на 1 компе?
Как запустить Diablo 2?
Как запустить JavaScript?
Как запустить код в HTML?
Как запустить перьевую ручку?
Как зарастает родничок?
Как зарегистрировать аккаунт Фейсит?
Как зарегистрировать транспондер?
Содержание:
Вращательное движение тела:
До сих пор мы изучали прямолинейное движение тел, хотя в природе и технике часто совершаются более сложные движения тел — криволинейные, когда траекторией тела является кривая линия. Любую кривую линию всегда можно представить как совокупность дуг окружностей разных радиусов (рис. 18).
Поэтому, изучив движение материальной точки по окружности, сможем в дальнейшем изучать и любые другие криволинейные движения. Кроме того, из всех возможных криволинейных движений в технике широко применяется вращательное движение деталей машин и механизмов, например вращение шестерён машин и станков, деталей, обрабатываемых на токарных станках, валов двигателей, колес машин, фрез, свёрл и т. п. Любая точка этих деталей движется по окружности. Эти две особенности и обусловили обязательное изучение движения по окружности, а именно — равномерное движение тела по окружности.
Движение материальной точки по круговой траектории с постоянной по значению, но изменяющейся по направлению скоростью, называют равномерным движением по окружности.
Предположим, что тело равномерно движется по окружности из точки А в точку В (рис. 19). Тогда пройденный им путь — это длина дуги
где — скорость движения тела по окружности; — пройденный телом путь (длина дуги); — время движения тела.
Направление скорости проще всего определить на опыте.
Опыт:
К вращающемуся точильному кругу, прикоснемся железным стержнем. Увидим, что искры из-под стержня летят по касательной к окружности этого круга (рис. 20).
Результат будет таким же в любой точке этого круга. Но каждая искра — это раскалённая частичка, оторвавшаяся от круга и летящая с такой же скоростью, какую она имела в последний момент движения вместе с кругом.
Итак, скорость материальной точки при движении по окружности направлена по касательной к ней в любой точке круга (рис. 21), а с учётом представления кривой на рисунке 18 этот вывод можно распространить на любые криволинейные движения (рис. 22).
Опыт:
Закрепим на горизонтальной оси О фанерный диск (рис. 23), на котором проведен радиус ОА. Напротив точки А поставим указатель В и будем медленно и равномерно вращать диск. Увидим, что точка А с каждым оборотом диска снова появляется напротив указателя В, т. е. совершает движение, повторяющееся через определенный интервал времени.
Движения, при которых определенные положения материальной точки повторяются через одинаковые интервалы времени, называют периодическими движениями.
Равномерное движение по окружности — это периодическое движение. Периодическое движение характеризуют такими величинами, как период обращения и частота обращения.
Период обращения – это интервал времени, в течение которого материальная точка совершает один оборот при равномерном движении по окружности.
Обозначается период обращения большой латинской буквой Т.
Если за время материальная точка при равномерном движении по окружности совершает N оборотов, то период обращения определяется формулой:
Единицей периода обращения в СИ является одна секунда (1 с).
Если период обращения равняется 1 с, то материальная точка при равномерном движении по окружности осуществляет один оборот за 1 с.
Частота обращения определяется числом оборотов, которое материальная точка совершает за единицу времени при равномерном движении по окружности
Обозначается частота обращения малой латинской буквой .
* В научной и учебной литературе частоту обращения еще обозначают малой греческой буквой (ню).
Если за время материальная точка совершила N оборотов, то, чтобы определить частоту обращения , нужно N поделить на , т. е.:
а так как = ТN , то .
Из последней формулы видно, что частота обращения и период обращения связаны обратно пропорциональной зависимостью, а для определения единицы частоты обращения нужно единицу разделить на единицу периода обращения, т. е. на секунду.
Единицей частоты обращения в СИ является единица, разделённая на секунду . это частота обращения, при котором за 1 с материальная точка совершает 1 полный оборот, двигаясь равномерно по окружности. В технике такую единицу иногда называют одним оборотом в секунду , часто применяют также единицу один оборот в минуту .
Движение точки по окружности
Движения, происходящие в природе и технике, могут отличаться по изменению значения скоростей и по изменению направления скоростей. Так, например, при движении точки вдоль прямой линии в одном направлении направление скорости не меняется, хотя ее значение может быть различным. В этом случае движение считается неравномерным.
Но движения могут быть и криволинейными, например, точки могут двигаться по окружностям. На рисунке 18 изображена траектория движения точек нити или ленты между круглыми барабанами. Такие траектории можно представить в виде отрезков прямых линий и окружностей разных размеров. Понятно, что такие движения могут быть и равномерными, каждая точка все время будет иметь одинаковую скорость по значению, хотя направление скорости от точки к точке траектории может меняться.
Рассмотрим движение материальной точки по окружности, когда это движение равномерно, т. е. значение скорости остается постоянным (рис. 19). Точка, двигаясь по окружности радиуса R, за определенное время переходит из точки А в точку В. При этом отрезок OA поворачивается на угол – угловое перемещение точки. Такое движение можно характеризовать угловой скоростью:
где (греческая буква «омега») – угловая скорость; (греческая буква «фи») – угловое перемещение.
Угловое перемещение определяется в радианах (рад.). 1 радиан — это такое перемещение, когда траектория движения точки – длина дуги окружности АВ – равна длине радиуса R.
Единицей угловой скорости является радиан в секунду (рад/с).
1 рад/с равен угловой скорости такого равномерного движения по окружности, при котором за 1 с осуществляется угловое перемещение 1 рад.
При определении угловой скорости слово «рад» обычно не пишут, а просто обозначают 1/с (имеется в виду рад/с).
Движение точки по окружности (и вращение твердого тела) характеризуют также такие величины, как период и частота вращения.
Период вращения (Т) – это время, на протяжении которого точка (тело) совершает один полный оборот по окружности. Период вращения:
где t — время вращения, N — количество выполненных оборотов.
Период вращения Т измеряется в секундах. Период равен 1 с, если точка (тело) осуществляет один оборот в секунду. Частота вращения (вращательная частота):
где N — количество совершенных оборотов за время t .
Частота вращения измеряется в оборотах за секунду (об/с).
Частота вращения определяет количество оборотов точки (тела) вокруг центра (оси вращения) за 1 с.
Еще Архимед установил, что для всех окружностей любого радиуса отношение длины окружности к его диаметру является величиной постоянной. это число обозначили греческой буквой («пи»).
Таким образом, длина окружности
За один оборот материальная точка осуществляет угловое перемещение 2 рад.
Движение по окружности характеризуется привычным для нас понятием скорости как пути, который проходит точка за единицу времени. В данном случае эта скорость называется линейной. Если учитывать, что за один оборот (время Т) точка проходит путь то линейная скорость равномерного движения точки по окружности или
Вращение твердого тела
Твердые тела состоят из большого количества частичек. Абсолютно твердыми наукой считаются тела, расстояние между точками которых не изменяется во время явлений, которые с ними происходят. Однако следует иметь в виду, что абсолютно твердых тел в природе нет.
Как упоминалось в § 3, движения твердых тел бывают поступательные и вращательные. Твердые тела могут вращаться вокруг любых осей, в том числе и тех, которые проходят через их центры.
В случае а (рис. 20) ось вращения проходит через центр шара (например, вращаются колеса транспортных средств или Земля в своем суточном вращении вокруг оси). В случае в ось проходит через край шара. В случае в шар находится на определенном расстоянии от оси (например, Земля движется вокруг Солнца или Луна вокруг Земли). В некоторых случаях даже Землю и Луну можно считать материальными точками, а в некоторых случаях это сделать невозможно. Подумайте, в каких?
Что же является наиболее характерным для вращательного движения твердых тел? Очевидно, что при этом все точки этих тел в своем движении описывают окружности, центры которых находятся на осях вращения.
Понятно также, что разные точки тел за одно и то же время проходят по своим траекториям разные расстояния – чем дальше от оси вращения лежат точки, тем больше эти расстояния. Но за одно и то же время угловое перемещение всех точек одинаково. Следовательно, и угловая скорость для всех точек данного тела также будет одинаковой.
Для характеристики вращательного движения твердых тел используют такие же понятия, что и для движения точки по окружности: период вращения Т – время одного полного вращения; вращательная частота (частота вращения) — количество полных вращений за единицу времени; угловая скорость со. Кроме основной единицы частоты вращения об/с, используют об/мин, об/ч и т. п.
Период вращения Земли вокруг- Солнца равен в среднем 365 суток, а период вращения Луны вокруг Земли в среднем 28 суток. Изучая физику, астрономию, вы узнаете, что небесные тела, например планеты Солнечной системы, движутся не по окружностям, а по так называемым эллипсам.
Динамика вращательного движения
При просмотре фильмов-боевиков вы могли наблюдать, что при резком вращении руля автомобиля машина опрокидывается. В цирке мотоциклисты катаются по поверхности стен.
Проведем такой опыт. Нальем воду в ведро и раскрутим его в вертикальной плоскости. При определенной скорости вращения вода не выливается из ведра.
Из приведенных выше примеров можно сделать заключение, что существует сила, которая опрокинет машину при резком повороте, удержит мотоциклиста на стене и не даст вылиться воде из ведра при вращении.
Откуда появляется эта сила? От чего зависит ее величина?
Для этого вспомним о возникновении центростремительной силы в теле при равномерном вращательном движении:
По третьему закону Ньютона:
и при вращении появляется также центробежная сила.
Вот эта центробежная сила опрокинет резко разворачивающуюся машину, удержит воду в ведре при вращении и т.д.
На рисунке 4.12 показаны силы, действующие на тело, которое совершает вращательные движения по кругу радиусом . В точке 1, из-за того что центробежная сила направлена противоположно силе тяжести , вес тела уменьшается:
В точке 3 сила тяжести тела и центробежная сила направлены вниз, т.е. в одном направлении. В этом случае вес тела растет:
Центробежную силу нужно учитывать при вращении тела и в случаях поворота в ходе движения.
Кроме того, на поворотах дороги под воздействием центробежной силы наблюдается отклонение тела от вертикального положения. Чтобы это не приводило к авариям, велосипедисты или мотоциклисты должны двигаться с небольшим уклоном в сторону от центра вращения (рис. 4.13а).
Для уравновешивания этой силы специально для автомобилей на поворотах строят участки дороги с уклоном с одной стороны (рис. 4.13б). Для трамваев и поездов рельсы на поворотах дороги с внешней стороны круга делаются чуть выше.
- Заказать решение задач по физике
Пример
При движении по кругу тело опускается вниз. При каком радиусе круга тело не упадет с точки . Скорость тела в точке равна 30 м/с.
Дано:
Найти:
Решение:
Чтобы тело не упало из точки должно выполняться следующее условие:
Ответ: 90 м.
Кинематика вращательного движения
При криволинейном движении материальной точки ее мгновенная скорость направлена по касательной к траектории в данной точке.
Движение тела (МТ) по окружности является частным случаем криволинейного движения по траектории, лежащей в одной плоскости.
Одним из простейших и широко распространенных видов такого движения является движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Это такое движение, при котором тело (МТ) за любые равные промежутки времени описывает одинаковые дуги. Подчеркнем, что при подобном движении скорость точки постоянно меняет свое направление.
Для описания движения по окружности используется ряд физических величин. Рассмотрим некоторые из них.
Удобным параметром для определения положения материальной точки М, совершающей движение по окружности радиусом R с центром в начале координат, является угол поворота (рис. 25)
радиус-вектора точки М. Он отсчитывается от оси Ох против хода часовой стрелки и связан с декартовыми координатами соотношениями:
По теореме Пифагора можно найти, что координаты х и у материальной точки в декартовой системе координат удовлетворяют соотношению
Скорость с которой материальная точка движется по окружности, называется линейной скоростью (рис. 26).
Проходимый точкой путь s (длина дуги окружности) равен, как и для всякого равномерного движения, произведению модуля скорости v и промежутка времени движения
Модуль угловой скорости — это отношение угла поворота к промежутку времени за который этот поворот произошел:
Угловая скорость со является величиной векторной. Она направлена вдоль оси вращения материальной точки, и ее направление определяется по правилу буравчика, т. е. совпадает с направлением поступательного движения конца буравчика, рукоятка которого вращается в том же направлении, что и тело (рис. 27).
Единица угловой скорости в СИ — радиан в секунду
При движении по окружности с постоянной по модулю скоростью v угловая скорость является величиной постоянной и ее модуль равен отношению угла поворота к промежутку времени за который этот поворот произошел:
Здесь n — частота вращения — физическая величина, численно равная числу оборотов N материальной точки в единицу времени:
Единица частоты вращения в СИ — секунда в минус первой степени Время совершения одного оборота называется периодом вращения Т.
Следовательно,
В СИ период измеряется в секундах (1с).
При совершении полного оборота период определяется по формуле
Модуль постоянной линейной скорости тела (МТ), движущегося по окружности, вычисляется по формуле
Проекции скорости (см. рис. 25) с течением времени изменяются по закону
Модуль угловой скорости определяется соотношением
Следовательно, соотношение между модулями линейной и угловой скорости имеет вид
Поскольку (докажите самостоятельно), где — угол поворота радиус-вектора в момент начала движения, то кинематический закон движения МТ но окружности имеет вид
При движении МТ по окружности с постоянной по модулю скоростью ее направление непрерывно изменяется и, следовательно, движение МТ происходит с ускорением, которое называется центростремительным или нормальным Ускорение направлено по радиусу к центру окружности и характеризует быстроту изменения направления скорости с течением (см. рис. 26). Его модуль определяется формулой
Нормальное ускорение в любой момент времени перпендикулярно скорости
Как и при прямолинейном равноускоренном движении, ускорение называемое тангенциальным (касательным), совпадает с направлением скорости или направлено противоположно ей и поэтому изменяет только модуль скорости. Следовательно, при движении по окружности с непостоянной по модулю скоростью (например, математический маятник) или при любом криволинейном движении полное ускорение можно представить в виде векторной суммы нормального ускорения и тангенциального ускорения направленного по касательной к окружности в данной точке (рис. 28):
Полное ускорение всегда направлено в сторону вогнутости траектории (см. рис. 28).
Модуль полного ускорения находится по теореме Пифагора:
где – нормальное ускорение, с которым точка двигалась бы по дуге
окружности радиусом r, заменяющей траекторию в окрестности рассматриваемой точки. Этот радиус r называют радиусом кривизны траектории.
- Равномерное движение материальной точки по окружности
- Колебательное движение
- Физический и математический маятники
- Пружинные и математические маятники
- Поступательное движение
- Равномерное и неравномерное движение
- Равномерное движение
- Неравномерное движение