Zadanie Zadanie 3.4.11: Kinematyka ruchu po okręgu karuzeli

Punkty
4 pkt
Dział
Ruch krzywoliniowy · Ruch po okręgu
Trudność
Poziom trudności: łatwe
Na obwodzie platformy karuzeli o promieniu R=3,5R = 3,5 m rozmieszczone są równomiernie krzesełka. Krzesełko poruszające się ruchem jednostajnym po okręgu wykonuje n=15n = 15 obrotów w czasie t=30t = 30 s. Oblicz: a) częstotliwość ff i okres TT obrotu karuzeli, b) prędkość kątową ω\omega oraz prędkość liniową vv dzieci siedzących na krzesełkach, c) zmianę prędkości kątowej Δω\Delta\omega karuzeli, jeśli liczba jej obrotów w tym samym czasie t=30t = 30 s wzrośnie o Δn=5\Delta n = 5.

Treść zadania

Na obwodzie platformy karuzeli o promieniu R = 3,5 m są równomiernie rozmieszczone krzesełka. Krzesełko poruszające się jednostajnie po okręgu wykonuje n = 15 obrotów w czasie t = 30 s. Oblicz: a) częstotliwość f i okres T obrotu karuzeli, b) prędkość kątową ω i liniową v dzieci siedzących na krzesełkach, c) zmianę prędkości kątowej Δω karuzeli, jeśli liczba obrotów w tym samym czasie t = 30 s wzrośnie o Δn = 5.

Odpowiedź i wynik końcowy

a) f=0,5 Hzf = 0,5 \text{ Hz}, T=2 sT = 2 \text{ s} b) ω≈3,14 rad/s\omega \approx 3,14 \text{ rad/s}, v≈11 m/sv \approx 11 \text{ m/s} c) Δω≈1,05 rad/s\Delta\omega \approx 1,05 \text{ rad/s} a: f=0,5 Hzf = 0,5 \text{ Hz}, T=2 sT = 2 \text{ s} b: ω≈3,14 rad/s\omega \approx 3,14 \text{ rad/s}, v≈11 m/sv \approx 11 \text{ m/s} c: Δω≈1,05 rad/s\Delta\omega \approx 1,05 \text{ rad/s}
Ilustracja do zadaniaKaruzela o promieniu R z krzesełkami na obwodzie, liniową prędkością v oraz prędkością kątową omega.Rωvω