Ist die Beschleunigung eines Pendels am tiefsten Punkt bei einer Kreisbewegung =0=0=0?

Wenn wir uns im Rahmen eines Pendels (beschleunigender Rahmen) befinden, wirkt die Zentrifugalkraft und das Gewicht vertikal nach unten und die Spannung der Saite vertikal nach oben. Jetzt wird die Kraftgleichung sein

T = M G + M v 2 R
(T=Spannung | m=Masse des Pendels | v=Geschwindigkeit am tiefsten Punkt des Kreises | R ist die Länge der Schnur (Radius der Kreisbewegung)...

Jetzt sind diese Kräfte in der Größe ausgeglichen und in entgegengesetzter Richtung, also wäre die Nettokraft am Boden nicht so = 0 und die Nettobeschleunigung = 0 am unteren Ende der kreisförmigen Bewegung als Ergebnis? (Es gibt keine anderen Kräfte, die wirken, um ihm eine Beschleunigung zu geben, weshalb die Nettobeschleunigung nicht = 0 ?)

Die Nettokraft entlang der Vertikalen ist Null, daher die Gleichung

Dies ist das Problem, bei dem in der Lösung berücksichtigt wird, dass der Bob eine Beschleunigung von hat v 2 R am untersten Punkt und nicht bei Null. Wie kann das erklärt werden? ( https://i.stack.imgur.com/CNAXQ.jpg )

Lösung für das obige Problem ( https://i.stack.imgur.com/ajj5O.jpg )

Bei einigen der Probleme, bei denen sie sagen, dass die Beschleunigung am höchsten und am niedrigsten Punkt aus irgendeinem Grund gleich ist, betrachten sie g sin (theta) = v ^ 2 / r
Die Kräfte in senkrechter Richtung sind gleich, aber Sie sollten das Energieerhaltungsgesetz berücksichtigen, da Sie den Körper in einer gewissen Höhe fallen lassen und am Boden eine Geschwindigkeit haben.
Die Nettobeschleunigung am tiefsten Punkt ist gleich Null.
Unten ist Ihre Beschleunigung radial, aber die tangentiale Komponente Ihrer Beschleunigung ist Null.
@ Monopol, wenn es Geschwindigkeit gibt, bedeutet das nicht, dass es eine Beschleunigung hat ... und wenn es keine Nettokraft gibt, gibt es keine Beschleunigung, also ist Ihr Punkt ungültig
Nur die Tangentialbeschleunigung am höchsten und am niedrigsten Punkt ist gleich, nicht die Nettobeschleunigung.
@sam höchste Bedeutung nicht der oberste Punkt, der höchste Punkt des Teils des Kreises, den er abdeckt, ist das, was ich meinte. Warum sollte die Tangentialbeschleunigung gleich sein, da sich der Körper nicht in einer gleichmäßigen Kreisbewegung bewegt (vertikaler Kreis) ..... ..es ist die Nettobeschleunigung, die gleich sein muss

Antworten (3)

Die Zeichnung ist falsch. Wenn die Kräfte auf den Pendelkörper ausgeglichen wären, gäbe es keine Nettokraft auf den Pendelkörper, und seine Bewegungsrichtung am unteren Ende des Bogens wäre tangential zum Kreis (z. B. horizontal).

"Zentripetalkraft" ist ein Sammelbegriff für eine Kraft, die eine Kreisbewegung verursacht. In diesem Fall wird die Zentripetalkraft durch Spannung in der Saite verursacht. Das bedeutet, dass "T" auf der Zeichnung angezeigt werden sollte, um die Spannung in der Saite darzustellen, aber die Zentripetalkraft sollte NICHT auf der Zeichnung angezeigt werden. Dies führt natürlich zu folgender Gleichung, wenn sich die Pendelkugel im unteren Bereich des Bogens befindet:

T = M v 2 R + M G

Das bedeutet, dass die maximale Kraft auf die Saite auftritt, wenn sich der Pendelkörper am unteren Ende des Bogens befindet, und diese Kraft auf die Mitte des Kreises zeigt, durch den der Pendelkörper schwingt.

Ja, ich habe die gleiche Gleichung ... Ich habe sie in einem Beschleunigungsrahmen betrachtet und ich habe die Zentrifugalkraft und nicht die Zentripetalkraft berücksichtigt
Die Zentrifugalkraft ist eine Pseudokraft, die in einem sich beschleunigenden Bezugssystem existiert. Ich finde es weniger verwirrend, Freikörperbilder zu zeichnen und Aufgaben in Inertialsystemen zu bearbeiten.
Und ja, die Geschwindigkeit am unteren Punkt ist tangential, bis sie diesen Punkt leicht kreuzt und die Beschleunigung übernimmt, aber am unteren Punkt sollte die Nettokraft Null sein und daher die Beschleunigung, richtig?
Ja, es ist weniger verwirrend, aber es ist eine völlig korrekte Darstellung davon in einem sich beschleunigenden Rahmen, oder?? Das Diagramm gibt dieselbe Gleichung wieder, die Sie in Ihrer Antwort angegeben haben
Die Nettokraft am unteren Ende des Bogens ist NICHT Null. Wenn dies der Fall wäre, würde der Pendelkörper nicht immer einem Kreisbogen folgen. Für eine Kreisbewegung ist eine Zentripetalkraft erforderlich.
Im Rahmen des Bobs (Beschleunigungsrahmen) ist die Zentripetalkraft nicht definiert (nur im Trägheitsrahmen definiert). Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege
Wenn die Nettokraft nicht Null ist, welche Kraft gibt dann diese Beschleunigung, denn gemäß Ihrer Gleichung in Ihrer Antwort sind T - mg - mv ^ 2 / r = 0 (Fnet) = 0 die einzigen Kräfte, die ich kenne
Wenn Sie auf dem Bob fahren würden, würden Sie am unteren Ende des Bogens eine Nettokraft spüren. Wenn Sie in Ihrem Auto schnell um eine runde Kurve fahren, spüren Sie in Ihrem Bezugsrahmen eine Nettokraft, die Sie Zentrifugalkraft nennen. Und beachten Sie - dies ist nicht "meine Meinung" ... Ich habe 13 Jahre lang Physik an der High School unterrichtet, darunter 10 Jahre AP Physics C. Die AP Physics C-Klässler suchen nach den Konzepten, die ich in meiner Antwort gepostet habe, und werden es tun Vergeben Sie keine Punkte für die Darstellung der Zentripetalkraft in einem Freikörperdiagramm.
Die im Diagramm gezeigte "Kraft" ist die Zentrifugalkraft (Pseudokraft) im Rahmen des Bobs, der einer Zentripetalbeschleunigung ausgesetzt ist, die durch die Spannung in der Saite erzeugt wird. Das Sitzen auf dem Bob (Bezugssystem des Bobs) macht keinen Unterschied für den Wert der Spannung in der Saite, die einen Wert von mehr als hat M G Die überschüssige Kraft ist die Kraft, die die Zentripetalbeschleunigung des Bobs verursacht, wie im Laborrahmen beobachtet. Im Rahmen des Bobs ist der Bob keine Beschleunigung, damit die Newtonschen Gesetze in diesem Rahmen gültig sind, wird die Zentrifugalkraft hinzugefügt, was zu einer Nettokraft auf den Bob führt.

Im Rahmen des Bobs ist die Beschleunigung des Bobs an seinem unteren Punkt Null.

Auf den Rahmen des Bobs wirkt also aufgrund der Spannung in der Saite eine Kraft, die einen Wert von mehr als hat M G was im Laborrahmen erklärt, warum der Bob eine zentripetale Beschleunigung erfährt. T ( = M G + F ' ) − M G = M v 2 R ⇒ F ' = M v 2 R .

Im Rahmen des Bobs beschleunigt der Bob nicht. Wenn also die Newtonschen Gesetze verwendet werden sollen, darf keine Nettokraft auf den Bob wirken.

Um die Nettokraft zu Null zu machen, damit die Newtonschen Bewegungsgesetze im beschleunigten Rahmen des Bobs funktionieren, wird eine zusätzliche (pseudo/fiktive) Kraft hinzugefügt, die in diesem Beispiel als Zentrifugalkraft bezeichnet wird und die gleiche Größe wie die Kraft hat verursacht die Zentripetalbeschleunigung im Laborrahmen, ist aber entgegengesetzt gerichtet. Anstatt diese fiktive (Zentrifugal-)Kraft zu benennen F ' im Diagramm ist es beschriftet M v 2 R .

Ich habe eine Pseudokraft hinzugefügt, also ist die Nettokraft am niedrigsten Punkt Null, einschließlich der Pseudokraft? Sir, Sie haben meine Frage nicht verstanden ... Ich habe gefragt, ob die Nettobeschleunigung am niedrigsten Punkt Null ist
Im dritten Absatz habe ich gesagt, dass die Beschleunigung im Rahmen des Bobs Null ist.
Wer sind sie ? Ist das aus einem Buch?
könnten Sie bitte die Lösung des Problems, das ich gepostet habe, in Ihre Antwort aufnehmen

In Bezug auf den Boden (der ein idealisiertes Trägheitsbezugssystem ist) wird das Pendel in Richtung des Zentrums (des Scharniers) beschleunigt . Immer wenn sich ein Teilchen in Kreisbewegung befindet (kann gleichförmig sein oder nicht), wird es zum Bewegungszentrum hin beschleunigt (zusammen mit einer gewissen tangentialen Beschleunigung bei ungleichförmiger Kreisbewegung). Dies liegt daran, dass das Teilchen in jedem aufeinanderfolgenden Moment (einer infinitesimal kleinen Zeitspanne) die Richtung ändert. Andernfalls wird es nicht in kreisförmiger Bewegung sein. Und da die Bewegung eines Pendels eine ungleichförmige Kreisbewegung ist, wird es an jedem Punkt seiner Bahn beschleunigt.

Diese Beschleunigung wird durch Spannung in der Sehne bereitgestellt, dh sie gleicht nicht nur das Gewicht des Bobs aus, sondern sorgt auch für die Zentripetalbeschleunigung. Diese zusätzliche Spannung entsteht, wenn der Bob versucht, die Saite zu dehnen, aber im Idealfall gehen wir davon aus, dass die Saite nicht dehnbar ist. Auch in der Praxis kann schon eine kleine Dehnung aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften bei vielen Saiten große Spannungen hervorrufen.

Sie können jedoch sagen, dass die Tangentialbeschleunigung des Bobs am untersten Punkt Null ist, da an diesem Punkt keine Kräfte in der Richtung tangential zur Bewegung auf ihn einwirken.

Aber wenn Sie den Bob in Bezug auf sich selbst sehen , wäre er an jedem Punkt seiner Bewegung in Ruhe. Versuchen Sie einfach herumzulaufen, während Sie Ihre Hand beobachten (halten Sie sie in Bezug auf sich selbst fest), Sie werden spüren, dass sie sich nicht bewegt, während sie sich tatsächlich in Bezug auf Ihren Boden oder Boden bewegt (je nachdem, wo Sie sich befinden). Das liegt daran, dass sich Ihre Hand mit Ihnen bewegt.

Wenn Sie den Bob in Bezug auf sich selbst sehen, scheint er auf die gleiche Weise in Ruhe zu sein (er ist in Bezug auf sich selbst in Ruhe).

ANMERKUNG : Ich glaube, dass Bob der Fachausdruck für die Masse ist, die in einem einfachen Pendel aufgehängt ist (eines, das Sie beschrieben haben). Deshalb habe ich es in meiner Antwort verwendet.

Ich hoffe, das beantwortet Ihre Frage.

Ist die Beschleunigung eines Pendels am tiefsten Punkt bei einer Kreisbewegung =0=0=0?
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