수평 원운동

Coddy Physics 여정의 역학 섹션에 포함된 레슨. 97개 중 77번째.

중심을 향하는 알짜힘은 물체가 원 궤도를 따라 움직이도록 합니다:

$F_{\text{net}} = \frac{m v^2}{r}$

새로운 힘이 아닙니다. 장력, 마찰력 또는 수직항력이 그 역할을 합니다.

줄에 매달린 퍽: $\relax T = mv^2/r$ .

위에서 본 모습: 마찰이 없는 탁자 위의 퍽이 원형 경로의 중심에 있는 말뚝에 줄로 묶여 있으며, 장력 T는 줄을 따라 말뚝 쪽으로 퍽을 당기고 속도 v는 원을 따라 향한다

위에서 본 모습: 줄의 장력은 중심을 향하는 힘이다.

\relax f_s = mv^2/r

, 마찰 한계까지.

챌린지

$0.2\ \mathrm{kg}$ 짜리 퍽이 마찰이 없는 얼음 위에서 중심에 있는 말뚝에 $0.5\ \mathrm{m}$ 길이의 줄로 묶인 채 원을 그리며 미끄러집니다. 줄은 장력이 $10\ \mathrm{N}$ 일 때 끊어집니다. 퍽이 낼 수 있는 가장 빠른 속도 $v$ 를 구하세요.