求圆锥摆运动的向心加速度:
1、做圆锥摆运动时产生的向心加速度用英文字母a表示;
【圆锥摆运动的向心加速度怎么求】2、设正在做圆锥摆运动的球质量为m千克,摆线长为L米,摆线与竖直方向夹角为α;
3、由向心力合力公式得:向心合力等于球体质量乘以重力加速度乘以正切角a,即F合=mgtanα;
4、又因为向心力合力等于球体质量乘向心加速度,即F合=ma;
5、因此圆锥摆运动的向心加速度等于重力加速度乘以正切夹角,即a=gtanα,将题目中的数值带入此公式中即可求得圆锥摆运动的向心加速度 。
做圆锥摆运动的球的向心加速度完全由摆线与竖直方向夹角决定,与摆球的线长无关,与摆球运动的半径也无关 。
圆锥摆运动的向心加速度怎么求?重力为G,推导过程圆锥摆一般是指小球被一轻绳系着,小球在只受重力和拉力作用下在水平面内做匀速圆周运动的情形 。
分析:设小球运动时,绳子与竖直夹角是θ,这时小球受到重力G=mg、拉力F 。
以上二力的合力是水平的(即为向心力) 。
由三角形知识可知,F向 / G=tanθ
而 F向=m * a向
所以向心加速度a向=F向 / m=G * tanθ / m=g * tanθ
g 是重力加速度 。
求向心加速度的公式你好,很高兴为你解答:
向心加速度公式
an=Fn/m
=4π2R/T2=4π2f2R
=v2/R=ω2R=vω
上式中,an表示向心加速度,Fn表示向心力,m表示物体质量,v表示物体圆周运动的线速度(切向速度),ω表示物体圆周运动的角速度,T表示物体圆周运动的周期,f表示物体圆周运动的频率,R表示物体圆周运动的半径 。(ω=2π/T)
由牛顿第二定律,力的作用会使物体产生一个加速度 。合外力提供向心力,向心力产生的加速度就是向心加速度 。可能是实际加速度,也可能是物体实际加速度的一个分加速度 。
法向加速度
法向加速度又称向心加速度,在匀速圆周运动中,法向加速度大小不变,方向可用右手螺旋定则确定 。
质点作曲线运动时,所具有的沿轨道法线方向的加速度叫做法向加速度 。数值上等于速度v的平方除曲率半径r,即v2/r或角速度的平方与半径r的乘积,即ω2r 。其作用只改变物体速度的方向,但不改变速度的大小 。
圆锥摆 问题圆锥摆的装置如下图 。
绳长是L,小球质量是 m,绳子偏离竖直方向的夹角是θ 。
小球受到重力 mg,绳子拉力 F拉 。它们的合力是水平的,提供为向心力F向 。
显然,F向=m* ω^2 * r,ω是角速度,r 是圆轨迹的半径
而 F向 / (mg)=tanθ
所以 (mg)*tanθ=m* ω^2 * r
即 g *tanθ= ω^2 * r
由几何关系知,r / L=sinθ
tanθ=sinθ / cosθ=sinθ / 根号[ 1-( sinθ)^2 ]=( r / L ) /根号[ 1-( r / L)^2 ]=r / 根号( L^2- r ^2)
所以 ω=根号(g *tanθ / r)=根号[ g / 根号( L^2- r ^2) ]
1、本题第一问中,已知运动半径 r ,绳长为L,所以角速度是 ω=根号[ g / 根号( L^2- r ^2) ]
2、本题第二问中,L=10厘米=0.1米,r =6厘米=0.06米,得频率是
f=ω / ( 2π )={根号[ g / 根号( L^2- r ^2) ] }/ ( 2π )
={根号[ 10 / 根号(0.1^2- 0.06 ^2) ] }/ ( 2*3.14 )
=1.78赫兹
向心加速度是 a向=ω^2 * r=[g / 根号( L^2- r ^2) ] * r
得 a向=[10 / 根号( 0.1^2- 0.06 ^2) ] * 0.06=7.5m/s^2
3、当小球质量 m=0.1千克时,绳子拉力大小是
F拉=根号 [ (mg)^2+F向^2 ]
=根号 [ (mg)^2+ (m*a向)^2 ]
=根号[ ( 0.1*10)^2+( 0.1* 7.5)^2 ]
= 1.25 牛
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