Dinamika

Higidura zirkularra

Higidura zirkularra

Auto baten  
egonkortasuna

Erreguladore zentrifugoa

Biraka ari den likido
baten gainazala

Grabitate artifiziala

Erreferentzia-sistema Inertziala

Erreferentzia-sistema ez Inertziala

Saiakuntza

Higidura zirkularraren dinamikaren ekuazioa

Higidura zirkular uniformea aztertzen, ikusi da partikularen abiadura ez dela aldatzen moduluz, baina norabidea ordea, etengabe aldatzen ari da. Partikularen azelerazioa ibilbidearen zentrorantz da, azelerazio normala deritzo eta hona hemen bere modulua:

Newton-en bigarren legearen arabera, gorputz batek jasaten duen F indar erresultantea, m masa bider a_n azelerazioa da. Higidura zirkular uniformearen kasuan ere:

Beheragoko applet-ean laborategiko praktika bat simulatzen da; bertan, gorputz batek higidura zirkular eta uniformea jarraitzen du soka batez puntu batean lotuta, eta dinamometro batek sokaren tentsioa neurtzen du.

Gorputza plataforma baten gainean datza; plataforma horizontala da eta biraka dabil; dinamometroa plataformaren ardatzean bertikalki kokatuta dago sokari eta gorputzari polea batez eusten.

Erreferentzia-sistema Inertziala

Behatzaile inertzial baten ikuspegitik gorputzak ibilbide zirkular eta uniformea deskribatzen du: abiaduraren modulua konstantea da baina norabidea etengabe aldatzen ari da. Hona hemen azelerazio normal hori sortzeko behar den indarra:

F=mw²R

Indar hori sokak egiten du eta dinamometroak neurtu, bere ondoan, eskumako aldean, adierazten den bezala.

Erreferentzia-sistema Ez Inertziala

Plataformarekin batera biratzen ari den behatzaile baten ikuspegitik gorputza geldi dago, orekan, bi indarren eraginpean: sokaren F tentsioa zentrorantz eta F_c indar zentrifugoa kanporantz. Indar zentrifugoa da, masa bider azelerazio zentrifugoa

F_c=mw²R

Indar zentrifugoa izatez, ez da bi gorputzen artean ematen den elkarrekintza arrunt bat. Horietarikoak dira pisua, sokaren tentsioa, marruskadura-indarra eta abar, baina indar zentrifugoaren jatorria erreferentzia-sistema ez inertzial (edo azeleratu) bat da, eta bertan gorputz guztiek jasaten dute inertzia-indar hori.

Saiakuntza

Idatzi:

• Ibilbide zirkularraren R erradioa (cm) dagokion laukian idatziz.
• Partikularen masa (g) dagokion laukian idatziz.
• Errotazio-abiadura angeluarra (rad/s), dagokion laukian idatziz edo desplazamendu-barrari saguaz eragiten.

Hasi botoia sakatu.

Gorputza mugitzen behatzen da. Gezi gorri batek indar erradiala adierazten du, gorputzari ibilbide zirkularra eragiten diona. Indarrak gorputza zentrorantz bultzatzen du.

Manten bitez konstante, esaterako, ibilbidearen R erradioa eta partikularen m masa, eta alda bedi errotazioaren w abiadura angeluarra. Hona hemen lortzen diren emaitzak:

• errotazioaren w abiadura angeluarra
• dinamometroak ematen duen F indarra

Emaitzok Applet-aren ezkerreko zutabean idatzita agertzen dira bikoteka.

Zenbait datu-bikote lortu ondoren saka bedi Grafikoa botoia.

Grafikoaren ardatz bertikalean F indarra adierazten da, eta ardatz horizontalean berriz, abiadura angeluarraren karratua, w². Horrela adierazita, grafikoak zuzen bat adierazten du, eta zuzenaren malda m·R da.

Ezabatu botoia sakatu.

Oraingoan m masa edo R erradioa aldatzen dira, edo biak batera.

Eta neurketa-saio berriak errepika daitezke: dinamometroak neurtzen duen F indarra errotazioaren w abiadura angeluarraren menpe.