A uniform rope with length L and ma

A uniform rope with length L and mass m is held at one end and
whirled in a horizontal circle with angular velocity You can
ignore the force of gravity on the rope. (a) At a point on the rope a
distance r from the end that is held, what is the tension F? (b) What
is the speed of transverse waves at this point? (c) Find the time
required for a transverse wave to travel from one end of the rope to
the other.
SOLUTION GUIDE
See MasteringPhysics® Study Area for a Video Tutor solution.
IDENTIFY and SET UP
1. Draw a sketch of the situation and label the distances r and L.
The tension in the rope will be different at different values of
r. Do you see why? Where on the rope do you expect the tension
to be greatest? Where do you expect it will be least?
2. Where on the rope do you expect the wave speed to be greatest?
Where do you expect it will be least?
3. Think about the portion of the rope that is farther out than r
from the end that is held. What forces act on this portion?
(Remember that you can ignore gravity.) What is the mass of
this portion? How far is its center of mass from the rotation
axis?
v.
BRIDGING PROBLEM Waves on a Rotating Rope
4. Make a list of the unknown quantities and decide which are
your target variables.
EXECUTE
5. Draw a free-body diagram for the portion of the rope that is
farther out than r from the end that is held.
6. Use your free-body diagram to help you determine the tension
in the rope at distance r.
7

Kết quả (Việt) 2:

Một sợi dây đồng nhất với chiều dài L và khối lượng m được tổ chức tại một đầu và
quay cuồng trong một vòng tròn nằm ngang với vận tốc góc Bạn có thể
bỏ qua lực hấp dẫn trên dây. (a) Tại một điểm trên dây một
khoảng cách r từ cuối cùng được tổ chức, các F căng thẳng là gì? (b) Điều gì
tốc độ của sóng ngang vào thời điểm này là? (c) Tìm thời gian
cần thiết cho một sóng ngang để đi từ một đầu của sợi dây thừng để
người kia.
GIẢI PHÁP HƯỚNG DẪN
See MasteringPhysics® khu vực nghiên cứu một giải pháp video Tutor.
XÁC và SET UP
1. Vẽ một phác thảo của tình hình và gắn nhãn cho các khoảng cách r và L.
Sự căng thẳng trong các dây sẽ khác nhau tại các giá trị khác nhau của
r. Bạn có thấy lý do tại sao? Trường hợp trên dây để bạn mong đợi sự căng thẳng
là lớn nhất? Nơi nào bạn mong đợi nó sẽ được ít nhất?
2. Trường hợp trên dây để bạn mong đợi tốc độ sóng là lớn nhất?
Nơi nào bạn mong đợi nó sẽ được ít nhất?
3. Hãy suy nghĩ về các phần của sợi dây mà là ở ngoài xa hơn r
từ cuối được tổ chức. Những gì lực lượng hoạt động trên phần này?
(Hãy nhớ rằng bạn có thể bỏ qua lực hấp dẫn.) Khối lượng là những gì
phần này? Làm thế nào đến nay là trung tâm của hàng loạt từ vòng xoay
trục?
V.
Waves Bridging VẤN ĐỀ trên Rope Xoay
4. Tạo một danh sách các đại lượng chưa biết và quyết định mà là
biến mục tiêu của bạn.
EXECUTE
5. Vẽ một sơ đồ miễn phí thân cho phần của sợi dây mà là
ở ngoài xa hơn r từ cuối được tổ chức.
6. Sử dụng sơ đồ miễn phí-cơ thể của bạn để giúp bạn xác định sự căng thẳng
trong các dây ở khoảng cách r.
7