Calculando velocidade tangencial numa curva
Quando um objeto se move em um círculo, se você conhece a magnitude da velocidade angular, então você pode usar a física para calcular a velocidade tangencial do objeto na curva.
Conteúdo
Em qualquer ponto em um círculo, você pode escolher duas direções especiais: A direção que aponta diretamente para longe do centro do círculo (ao longo do raio) é chamado de radial direção, ea direção que é perpendicular a esta é chamada de tangencial direção.
Quando um objeto se move em um círculo, você pode pensar em sua velocidade instantânea (A velocidade num dado ponto no tempo) em qualquer ponto específico sobre o círculo como uma seta tirada a partir desse ponto e dirigido na direcção tangencial. Por esta razão, esta velocidade é chamada de velocidade tangencial. A magnitude da velocidade tangencial é a velocidade tangencial, que é simplesmente a velocidade de um objecto em movimento num círculo.
Video: Cálculo da velocidade do carro na curva
Dada uma velocidade angular de magnitude
a velocidade tangencial a qualquer raio é de magnitude
Video: MCU 3 Velocidade Tangencial
A ideia de que as tangenciais aumentos de velocidade que o raio aumenta faz sentido, porque dada uma roda giratória, você esperaria um ponto no raio r estar indo mais rápido do que um ponto mais próximo do cubo da roda.
Dê uma olhada na figura, que mostra uma bola amarrada a uma corda. A bola está chicoteando ao redor com velocidade angular de magnitude
Você pode facilmente encontrar a magnitude da velocidade da bola, v, se você medir os ângulos em radianos. Um círculo possui
a distância completa em torno de um círculo - sua circunferência - é
Onde r é o raio do círculo. Em geral, portanto, você pode conectar um ângulo medido em radianos com a distância percorrida ao longo do círculo, s, como isso:
Onde r é o raio do círculo. Agora, você pode dizer que v = s/t, Onde v é magnitude da velocidade, s é a distância, e t é hora. Você pode substituir s para obter
Em outras palavras,
Agora você pode encontrar a magnitude da velocidade. Por exemplo, dizer que as rodas de uma mota estão girando a uma velocidade angular de
Se você pode encontrar a velocidade tangencial de qualquer ponto nas bordas exteriores das rodas, você pode encontrar a velocidade da motocicleta. Agora vamos supor que o raio de uma das rodas da sua moto é de 40 centímetros. Você sabe disso
por isso basta ligar nos números:
Video: Velocidade Máxima Numa Curva
Convertendo 27 metros / segundo para milhas / hora dá-lhe cerca de 60 mph.