Download - AP Physics Study Guide Chapter 8 & 9

Transcript
Page 1: AP Physics Study Guide Chapter 8 & 9

AP  Physics  Study  Guide  Chapter  8  &  9:  Rotational  Velocity    v Angular  quantities    

ร˜ ๐œƒ๐‘Ÿ๐‘Ž๐‘‘ = !!  

ร˜ ๐‘™ = 2๐œ‹๐‘Ÿ  ร˜ Degrees  to  radians:  32.58 = !!"#$

!"#  

ร˜ One  radian  =  57.3  ร˜ Angular  velocity    

ยง ๐œ” = โˆ†!โˆ†!  

ยง ๐œ”!"#$%"$%"&'(# =!"!"  

ร˜ Angular  acceleration    ยง Counterclockwise  is  positive    ยง โˆ= โˆ†!

โˆ†!  

ร˜ Rotational  to  translational  ยง โˆ†๐œƒ = ๐œ”!๐‘ก +

!!๐‘Ž๐‘ก!  

ยง ๐œ”!! = ๐œ”!! + 2 โˆ โˆ†๐œƒ  ยง โˆ†๐œƒ = !

!๐œ”! โˆ’ ๐œ”!  

ยง ๐‘ฃ! = ๐œ”๐‘Ÿ  ยง ๐‘Ž tan = ๐‘Ÿ โˆ  

ยง ๐‘Ž!"!#$ = โˆ ๐‘Ÿ ! + !!!

!

!  

ยง ๐œ”!๐‘Ÿ = ๐‘Ž!  v Dynamics  rotational  motion    

ร˜ Cause  of  rotation  is  torque    ร˜ ๐œ = ๐น๐‘‘ sin๐œƒ  ร˜ ๐œ = ๐ผ โˆ  

ยง ๐ผ  Is  the  moment  of  inertia  mass  distribution  about  a  rotating  point    ร˜ ๐ผ =   ๐‘š๐‘Ÿ!  ร˜ ๐œ = 0  

v Energy    ร˜ โˆ†๐ธ = 0  ร˜ ๐‘š๐‘”โ„Ž! =

!!๐‘š๐‘ฃ!! +

!!๐ผ๐œ”!  

ร˜ ๐พ๐ธ = !!๐ผ๐œ”!  

ร˜ ๐‘ฃ! = ๐œ”๐‘Ÿ  v Rolling  motion    

ร˜ ๐œ = โˆ†!โˆ†!  

ร˜ ๐น = โˆ†!โˆ†!  

ร˜ โˆ†๐ฟ = ๐ผ!๐œ”! โˆ’ ๐ผ!๐œ”!  ร˜ Assume  there  is  no  slipping  โ€œburn  outโ€  means  we  have  static  friction    ร˜ Wheel  rolling  is  a  combination  of  rotational  and  translational  motion    ร˜ Revolutions  is  linear  distance/circumference    

v Angular  dynamics    

Page 2: AP Physics Study Guide Chapter 8 & 9

ร˜ ๐œ = ๐ผ โˆ  ยง ๐‘Ÿ๐‘’๐‘ž๐‘ข๐‘–๐‘Ÿ๐‘’๐‘   ๐‘โ„Ž๐‘Ž๐‘›๐‘”๐‘’  ๐‘–๐‘›  ๐œ”  

ร˜ ๐ผ = ๐‘š๐‘Ÿ!  ยง ๐‘๐‘ฆ๐‘™๐‘–๐‘›๐‘‘๐‘’๐‘Ÿ: ๐ผ = !

!๐‘š๐‘Ÿ!  

ยง ๐‘Ÿ๐‘œ๐‘‘  ๐‘Ž๐‘๐‘œ๐‘ข๐‘ก  ๐‘ ๐‘œ๐‘š๐‘’  ๐‘’๐‘›๐‘‘: ๐ผ = !!๐‘š๐ฟ!  

ยง ๐‘ ๐‘œ๐‘™๐‘–๐‘‘  ๐‘ ๐‘โ„Ž๐‘’๐‘Ÿ๐‘’: ๐ผ = !!๐‘š๐‘Ÿ!  

ยง โ„Ž๐‘œ๐‘œ๐‘  ๐‘œ๐‘Ÿ  ๐‘๐‘œ๐‘–๐‘›๐‘ก  ๐‘๐‘Ž๐‘Ÿ๐‘ก๐‘–๐‘๐‘™๐‘’: ๐ผ = ๐‘š๐‘Ÿ!    ยง Assume  density  is  uniform    

ร˜ ๐น = ๐‘š๐‘Ž,๐‘Ž =โˆ  ๐น = ๐‘š๐‘Ÿ โˆ  ๐น ๐‘ฅ = ๐‘š๐‘Ÿ! โˆ  ๐œ = ๐น๐‘Ÿ  

v Torque    ร˜ Cause  of  rotation  or  motion    ร˜ ๐œ = ๐น๐‘Ÿ sin๐œƒ  ร˜ ๐œ = ๐น!๐‘Ÿ  

v Kinetic  energy  with  this  stuff    ร˜ ๐พ๐ธ!"#$#%"&$' =

!!๐ผ๐œ”!  

ร˜ ๐‘ฃ = !!!!!!

 v Angular  momentum    

ร˜ Linear  =  ๐‘ = ๐‘š๐‘ฃ  ร˜ Angular  =  ๐ฟ = ๐ผ๐œ”  ร˜ ๐œโˆ†๐‘ก = ๐ผ๐œ”! โˆ’ ๐ผ๐œ”!