Hvorfor kan måde betragte vægten af ​​hookede masser som lig med centripetale kræfter?

forståelse af koncepterne

* vægt: Vægt er den kraft, der udøves på et objekt på grund af tyngdekraften. Det beregnes som masse (m) ganget med gravitationsacceleration (g): vægt (w) =m * g

* centripetal kraft: Centripetalkraft er den kraft, der holder et objekt i bevægelse i en cirkulær sti. Det peger altid mod midten af ​​cirklen. Det beregnes som: centripetalkraft (fc) =(m * v^2) / r , hvor:

* m er objektets masse

* V er objektets hastighed

* R er radius for den cirkulære sti

Hvorfor er de ikke de samme

1. retning: Vægt fungerer altid lodret nedad mod jordens centrum. Centripetalkraft virker mod midten af ​​den cirkulære sti, som kan være vandret, vinklet eller endda opad.

2. Årsag: Vægt er forårsaget af tyngdekraften. Centripetalkraft kan være forårsaget af forskellige kræfter som spænding i en streng, friktion eller endda tyngdekraften i sig selv (som månen, der kredser om jorden).

Når de forholder sig

Vægten af ​​en hooked masse kan bidrage til centripetalkraften kun i specifikke situationer . Forestil dig en masse, der hænger fra en streng, der svinger i en lodret cirkel. Sådan fungerer det:

* øverst: Øverst på svingen virker vægten af ​​massen direkte nedad, hvilket delvis bidrager til den centripetale kraft, der er nødvendig for at holde den i bevægelse i en cirkel. I dette tilfælde ville spændingen i strengen være mindre end vægten af ​​massen.

* i bunden: I bunden af ​​svingen virker massen af ​​massen nedad, hvilket delvis modsætter sig den centripetale kraft, der er nødvendig for at holde massen i bevægelse i en cirkel. I dette tilfælde ville spændingen i strengen være større end massens vægt.

Key Takeaway:

Mens vægt og centripetalkraft er relaterede koncepter, er de ikke de samme. Du er nødt til at analysere den specifikke situation omhyggeligt for at forstå, hvordan de interagerer og bidrager til de samlede kræfter, der virker på et objekt.