L'accélération centripète et la masse sont cependant les quantités indépendantes; l'accélération de l'objet dépend de sa masse et de l'inertie du corps.
La masse est une quantité invariable et ne change donc pas lorsque l'objet est dans un mouvement centripète. Mais l'accélération centripète et la masse sont toujours liées l'une à l'autre, car la force nécessaire pour accélérer l'objet dépend principalement de sa masse.
La masse affecte-t-elle l'accélération centripète ?
L'accélération centripète est directement dépendante de la vitesse de l'objet et inversement proportionnelle aux rayons du cercle.
Une fois qu'une force est appliquée à l'objet pour le déplacer de sa position initiale et parcourir son chemin sur une trajectoire circulaire, la quantité de mouvement et la vitesse de l'objet sont maintenues constantes. La l'accélération centripète se situe dans la direction le long du rayon vecteur de la trajectoire circulaire.
Pourquoi la masse n'affecte-t-elle pas l'accélération centripète ?
L'accélération centripète de l'objet est indépendante de la masse de l'objet car elle est constante.
Le travail total effectué par l'objet dans un mouvement circulaire est en fait négligeable. L'énergie cinétique de l'objet est conservée dans un processus, et donc la vitesse du corps reste constante. Ainsi, la masse de l'objet n'affecte pas la accélération centripète de quelque manière que.
La force qui est appliquée à l'objet pour lui donner un couple dépend de la masse et d'autres configurations de l'objet. Le couple est une force appliquée tangentiellement au corps de l'objet qui accélère l'objet dans un mouvement circulaire autour de son axe.
Pourquoi la masse est-elle nécessaire pour calculer l'accélération centripète ?
L'accélération centripète est constante pour une masse donnée et le rayon de la boucle circulaire ; elle ne dépend donc pas réellement de la masse de l'objet.
La masse de l'objet détermine la quantité de force qui doit être appliquée à son corps pour se déplacer. Si moins de force est appliquée à l'objet, alors la vitesse de l'objet sera petite, et en conséquence, le accélération centripète de l'objet sera abaissé.
Si la quantité de force électrostatique appliquée à l'électron dans une ceinture de conduction est supérieure, l'accélération centripète de l'électron sera élevée. De la même manière, si le une force magnétique généré dans une bobine en raison du fil conducteur de courant est supérieur, alors le nombre de tours du moteur de petite taille sera supérieur.
Pour les moteurs de plus grande taille, les révolutions par seconde seront inférieures pour la même quantité de courant par rapport au moteur ayant de petits rayons. Cette différence est due à la masse et au rayon.
Comment l'accélération centripète et la masse sont-elles liées?
L'accélération centripète est inversement proportionnelle à la masse de l'objet.
Bien que la masse de l'objet ne soit pas quantité variable pendant que l'objet est en mouvement centripète, la vitesse initiale de l'objet dépend de sa masse qui détermine en outre l'accélération centripète de l'objet dans un mouvement circulaire.
On dit que la masse est liée car une force suffisante doit être appliquée sur elle en réponse à sa masse pour l'accélérer. Si vous maintenez la force constante sur tous les objets ayant des masses différentes, vous remarquerez que l'objet avec moins de masse accélérera à grande vitesse par rapport aux objets avec des masses élevées.
Comment calculer la force centripète à partir de l'accélération centripète et de la masse ?
La force sur l'objet dans un le mouvement centripète dépend directement de l'accélération centripète et la masse.
La force centripète peut être calculée à partir de l'accélération centripète et la masse est F=mα. Ici, α est l'accélération centripète et m est la masse. Il est évident que, si la masse de l'objet est supérieure, il faut alors appliquer plus de force à l'objet pour le déplacer de sa place.
La force centripète appliquée à l'objet dans un mouvement circulaire est calculée à l'aide de la formule,
F=mv2/r
Ici, F est une force centripète,
m est une masse de l'objet,
v est la vitesse de l'objet dans un mouvement circulaire, et
r est un rayon de la trajectoire circulaire.
La formule pour trouver le accélération centripète de la vitesse de l'objet est donnée par :
α =mv2/r
L'accélération centripète dépend des rayons du cercle. Cela signifie que si le rayon est petit, le accélération centripète sera élevée, tandis que pour des rayons plus grands, l'accélération centripète sera réduite. Dans un tel cas, plus de force doit être appliquée pour maintenir le corps en accélération à une vitesse requise.
Par conséquent, la force centripète agissant sur le corps dans un mouvement centripète peut être calculée en utilisant uniquement la masse et l'accélération centripète de l'objet en utilisant une expression.
F=ma
Sur la base de l'expression de l'objet, nous pouvons dire que la force exercée sur l'objet dans un mouvement centripète dépend directement de sa masse et de l'accélération centripète.
Quelle est l'accélération centripète et la force sur l'objet ayant une masse de 5 kg et se déplaçant à une vitesse de 20 m/s le long du cercle de rayon 30 m ?
Donné: La masse de l'objet est, m = 5 kg
La vitesse de l'objet est, v =20 m/s
Le rayon de la trajectoire circulaire est, r =30 m
La formule pour trouver l'accélération centripète est,
L'accélération centripète de l'objet est de 0.67 m/s2
L'expression pour trouver la force centripète agissant sur l'objet en utilisant l'accélération centripète est,
F=α
En substituant les valeurs dans cette équation, on obtient :
F=5 kg\fois 0.67 m/s2= 3.37N
La force appliquée sur l'objet ayant une masse de 5 kg est de 3.37 N. La force appliquée aurait été augmentée si la masse de l'objet était supérieure à 5 kg.
Conclusion
La accélération centripète est en réponse à la force centripète agissant vers l'intérieur. Par conséquent, la direction de la vitesse linéaire de l'objet varie à chaque courte distance. L'objet commence à accélérer uniquement lors de l'application d'une force externe appliquée à son corps. La quantité de force nécessaire pour appliquer sur un objet donné dépend de la masse totale de l'objet qui doit être déplacé.
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Bonjour, je m'appelle Akshita Mapari. J'ai fait une maîtrise en sciences. en physique. J'ai travaillé sur des projets comme la modélisation numérique des vents et des vagues lors d'un cyclone, la physique des jouets et des machines à sensations mécanisées dans un parc d'attractions basé sur la mécanique classique. J'ai suivi une formation sur Arduino et réalisé quelques mini projets sur Arduino UNO. J'aime toujours explorer de nouvelles zones dans le domaine scientifique. Personnellement, je crois qu'apprendre est plus enthousiaste lorsqu'il est appris avec créativité. En dehors de cela, j'aime lire, voyager, gratter de la guitare, identifier les rochers et les strates, photographier et jouer aux échecs.
