Utilizador:


Interceptar em velocidade angular constante

Storyboard

Os objetos podem se interceptar quando coincidem em ângulo em um mesmo momento. Para alcançar isso, eles devem se deslocar a partir de seus respectivos ângulos iniciais com velocidades angulares que lhes permitam coincidir em ângulo e tempo no final da viagem.

>Modelo

ID:(1450, 0)



Mecanismos

Conceito


ID:(15411, 0)



Conceito de interceptação

Conceito

No caso de uma interseção, trata-se de dois corpos que se movem de tal forma que se encontrarão em ERROR:10307,0 no tempo um tempo de interseção ($t$).

Para alcançar isso, cada corpo:

• Começa seu deslocamento em o tempo inicial do primeiro objeto ($t_1$) em o ângulo inicial do primeiro corpo ($\theta_1$) com uma velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$).
• Começa seu deslocamento em o tempo inicial do segundo objeto ($t_2$) em o ângulo inicial do segundo corpo ($\theta_2$) com uma velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$).

Essas condições devem ser cumpridas para alcançar a interseção.

Com isso, os diagramas de ângulo-tempo podem ser sobrepostos como mostrado na seguinte representação:

ID:(15517, 0)



Ângulos e durações de viagem

Conceito

No caso de uma interseção ou colisão entre dois objetos, é comum que la velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$) e la velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$) precisem ser configurados de forma que coincidam.

Isso significa que o ângulo percorrido pelo primeiro corpo ($\Delta\theta_1$) e la tempo de percurso do primeiro objeto ($\Delta t_1$) devem resultar em uma velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$),

$ \omega_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta_1 }{ \Delta t_1 }$



de modo que com o ângulo percorrido pelo segundo corpo ($\Delta\theta_2$) e la tempo de percurso do segundo objeto ($\Delta t_2$) obtemos uma velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$),

$ \omega_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta_2 }{ \Delta t_2 }$



para que finalmente coincidam em tempo e espaço (posição):

ID:(15516, 0)



Ângulo e tempo de interceptação

Conceito

No caso de um movimento em que dois objetos se interceptam, como la ângulo de intersecção ($\theta$) e o tempo de interseção ($t$), é comum para ambos. Portanto, se para o primeiro objeto o tempo inicial do primeiro objeto ($t_1$) e o ângulo inicial do primeiro corpo ($\theta_1$) com la velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$) forem atendidos:

$ \theta = \theta_1 + \omega_1 ( t - t_1 )$



e para o segundo objeto o tempo inicial do segundo objeto ($t_2$) e o ângulo inicial do segundo corpo ($\theta_2$) com la velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$) forem atendidos:

$ \theta = \theta_2 + \omega_2 ( t - t_2 )$



que é representado como:

ID:(15518, 0)



Modelo

Conceito


ID:(15422, 0)



Interceptar em velocidade angular constante

Modelo

Os objetos podem se interceptar quando coincidem em ângulo em um mesmo momento. Para alcançar isso, eles devem se deslocar a partir de seus respectivos ângulos iniciais com velocidades angulares que lhes permitam coincidir em ângulo e tempo no final da viagem.

Variáveis

Símbolo
Texto
Variáve
Valor
Unidades
Calcular
Valeur MKS
Unidades MKS
$\theta$
theta
Ângulo de intersecção
rad
$\theta_1$
theta_1
Ângulo inicial do primeiro corpo
rad
$\theta_2$
theta_2
Ângulo inicial do segundo corpo
rad
$\Delta\theta_1$
Dtheta_1
Ângulo percorrido pelo primeiro corpo
rad
$\Delta\theta_2$
Dtheta_2
Ângulo percorrido pelo segundo corpo
rad
$\Delta\theta$
Dtheta
Diferença de ângulos
rad
$r$
r
Rádio
m
$t$
t
Tempo de interseção
s
$\Delta t_1$
Dt_1
Tempo de percurso do primeiro objeto
s
$\Delta t_2$
Dt_2
Tempo de percurso do segundo objeto
s
$t_1$
t_1
Tempo inicial do primeiro objeto
s
$t_2$
t_2
Tempo inicial do segundo objeto
s
$\omega_1$
omega_1
Velocidade angular do corpo 1
rad/s
$\omega_2$
omega_2
Velocidade angular do corpo 2
rad/s
$v_1$
v_1
Velocidade do primeiro objeto antes da colisão
m/s
$v_2$
v_2
Velocidade do segundo objeto antes da colisão
m/s

Cálculos


Primeiro, selecione a equação:   para ,  depois, selecione a variável:   para 

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

Cálculos

Símbolo
Equação
Resolvido
Traduzido

 Variáve   Dado   Calcular   Objetivo :   Equação   A ser usado



Equações

No caso em que la velocidade angular inicial ($\omega_0$) igual a la velocidade angular média ($\bar{\omega}$),

$ \bar{\omega} = \omega_0 $



Portanto, com la diferença de ângulos ($\Delta\theta$), que igual a o ângulo ($\theta$) dividido por o ângulo inicial ($\theta_0$), obtemos:

$ \Delta\theta = \theta_2 - \theta_1 $



E com o tempo decorrido ($\Delta t$), que igual a o tempo ($t$) dividido por o tempo inicial ($t_0$), obtemos:

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



Podemos reescrever a equa o para la velocidade angular média ($\bar{\omega}$) como:

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



Isso pode ser expresso como:

$\omega_0 = \omega = \displaystyle\frac{\Delta\theta}{\Delta t} = \displaystyle\frac{\theta - \theta_0}{t - t_0}$



Ao resolver, obtemos:

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )$

(ID 1023)

No caso em que la velocidade angular inicial ($\omega_0$) igual a la velocidade angular média ($\bar{\omega}$),

$ \bar{\omega} = \omega_0 $



Portanto, com la diferença de ângulos ($\Delta\theta$), que igual a o ângulo ($\theta$) dividido por o ângulo inicial ($\theta_0$), obtemos:

$ \Delta\theta = \theta_2 - \theta_1 $



E com o tempo decorrido ($\Delta t$), que igual a o tempo ($t$) dividido por o tempo inicial ($t_0$), obtemos:

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



Podemos reescrever a equa o para la velocidade angular média ($\bar{\omega}$) como:

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



Isso pode ser expresso como:

$\omega_0 = \omega = \displaystyle\frac{\Delta\theta}{\Delta t} = \displaystyle\frac{\theta - \theta_0}{t - t_0}$



Ao resolver, obtemos:

$ \theta = \theta_0 + \omega_0 ( t - t_0 )$

(ID 1023)

Como la velocidade média ($\bar{v}$) com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o tempo decorrido ($\Delta t$), igual a

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



e com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) expresso como arco de um c rculo, e o rádio ($r$) e la variação de ângulo ($\Delta\theta$) s o

$ \Delta s=r \Delta\theta $



e a defini o de la velocidade angular média ($\bar{\omega}$)

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



ent o,

$v=\displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}=r\displaystyle\frac{\Delta\theta}{\Delta t}=r\omega$



Como a rela o geral, pode ser aplicada para valores instant neos, resultando em

$ v = r \omega $

(ID 3233)

Como la velocidade média ($\bar{v}$) com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) e o tempo decorrido ($\Delta t$), igual a

$ \bar{v} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta s }{ \Delta t }$



e com la distância percorrida em um tempo ($\Delta s$) expresso como arco de um c rculo, e o rádio ($r$) e la variação de ângulo ($\Delta\theta$) s o

$ \Delta s=r \Delta\theta $



e a defini o de la velocidade angular média ($\bar{\omega}$)

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$



ent o,

$v=\displaystyle\frac{\Delta s}{\Delta t}=r\displaystyle\frac{\Delta\theta}{\Delta t}=r\omega$



Como a rela o geral, pode ser aplicada para valores instant neos, resultando em

$ v = r \omega $

(ID 3233)

A defini o de la velocidade angular média ($\bar{\omega}$) considerada como la variação de ângulo ($\Delta\theta$),

$ \Delta\theta = \theta_2 - \theta_1 $



e o tempo decorrido ($\Delta t$),

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



A rela o entre ambos definida como la velocidade angular média ($\bar{\omega}$):

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$

(ID 3679)

A defini o de la velocidade angular média ($\bar{\omega}$) considerada como la variação de ângulo ($\Delta\theta$),

$ \Delta\theta = \theta_2 - \theta_1 $



e o tempo decorrido ($\Delta t$),

$ \Delta t \equiv t - t_0 $



A rela o entre ambos definida como la velocidade angular média ($\bar{\omega}$):

$ \bar{\omega} \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta }{ \Delta t }$

(ID 3679)


Exemplos


(ID 15411)

No caso de uma interse o, trata-se de dois corpos que se movem de tal forma que se encontrar o em ERROR:10307,0 no tempo um tempo de interseção ($t$).

Para alcan ar isso, cada corpo:

• Come a seu deslocamento em o tempo inicial do primeiro objeto ($t_1$) em o ângulo inicial do primeiro corpo ($\theta_1$) com uma velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$).
• Come a seu deslocamento em o tempo inicial do segundo objeto ($t_2$) em o ângulo inicial do segundo corpo ($\theta_2$) com uma velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$).

Essas condi es devem ser cumpridas para alcan ar a interse o.

Com isso, os diagramas de ngulo-tempo podem ser sobrepostos como mostrado na seguinte representa o:

(ID 15517)

No caso de uma interse o ou colis o entre dois objetos, comum que la velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$) e la velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$) precisem ser configurados de forma que coincidam.

Isso significa que o ângulo percorrido pelo primeiro corpo ($\Delta\theta_1$) e la tempo de percurso do primeiro objeto ($\Delta t_1$) devem resultar em uma velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$),

$ \omega_1 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta_1 }{ \Delta t_1 }$



de modo que com o ângulo percorrido pelo segundo corpo ($\Delta\theta_2$) e la tempo de percurso do segundo objeto ($\Delta t_2$) obtemos uma velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$),

$ \omega_2 \equiv\displaystyle\frac{ \Delta\theta_2 }{ \Delta t_2 }$



para que finalmente coincidam em tempo e espa o (posi o):

(ID 15516)

No caso de um movimento em que dois objetos se interceptam, como la ângulo de intersecção ($\theta$) e o tempo de interseção ($t$), comum para ambos. Portanto, se para o primeiro objeto o tempo inicial do primeiro objeto ($t_1$) e o ângulo inicial do primeiro corpo ($\theta_1$) com la velocidade angular do corpo 1 ($\omega_1$) forem atendidos:

$ \theta = \theta_1 + \omega_1 ( t - t_1 )$



e para o segundo objeto o tempo inicial do segundo objeto ($t_2$) e o ângulo inicial do segundo corpo ($\theta_2$) com la velocidade angular do corpo 2 ($\omega_2$) forem atendidos:

$ \theta = \theta_2 + \omega_2 ( t - t_2 )$



que representado como:

(ID 15518)


(ID 15422)


ID:(1450, 0)