Физика - Динамика
1. Какая сила тяги действует на автомобиль массой 3 т, движущийся вверх по наклонной плоскости скоростью 10 м/с
1. Какая сила тяги действует на автомобиль массой 3 т, движущийся вверх по наклонной плоскости скоростью 10 м/с, под углом 30 градусов, с коэффициентом трения 0,02?
2. Сколько оборотов сделает однородный стержень длиной 1,2 м и массой 0,3 кг за время 5,0 с, если он начал вращаться с угловым ускорением 9,81 с-1 вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов? Как изменится вращающий момент, если ось вращения будет перемещена в центр масс стержня и будут действовать одни и те же силы?
2. Сколько оборотов сделает однородный стержень длиной 1,2 м и массой 0,3 кг за время 5,0 с, если он начал вращаться с угловым ускорением 9,81 с-1 вокруг вертикальной оси, проходящей через один из его концов? Как изменится вращающий момент, если ось вращения будет перемещена в центр масс стержня и будут действовать одни и те же силы?
27.11.2023 00:53
Написать свой ответ:
Объяснение:
1. Для решения данной задачи необходимо использовать второй закон Ньютона, который формулируется следующим образом: сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. Учитывая, что автомобиль движется по наклонной плоскости, мы должны разложить силу тяги на составляющие: горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная составляющая силы тяги будет противодействовать силе трения, а вертикальная составляющая будет создавать нормальную реакцию. Поэтому вычислим горизонтальную составляющую силы тяги как разность силы трения и горизонтальной составляющей массы автомобиля, умноженной на ускорение свободного падения.
2. Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения момента импульса. Формула для вычисления момента импульса выглядит следующим образом: момент импульса равен произведению момента инерции на угловую скорость. В данной задаче стержень является однородным и его момент инерции относительно вертикальной оси известен. Для вычисления числа оборотов необходимо найти угловую скорость.
Угловое ускорение дано в условии задачи и является постоянным. Для вычисления угловой скорости используем формулу: угловая скорость равна угловому ускорению, умноженному на время. Затем, используя найденную угловую скорость, можно вычислить число оборотов стержня с помощью соотношения между угловой скоростью и временем.
После перемещения оси вращения в центр масс стержня и сохранении одинаковых сил, момент инерции увеличится, что приведет к уменьшению угловой скорости.
Пример:
1. Задача 1:
Масса автомобиля: 3 т (3000 кг)
Скорость: 10 м/с
Угол наклона плоскости: 30 градусов
Коэффициент трения: 0,02
Необходимо найти силу тяги.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, рассмотрите каждую составляющую силы отдельно и примените соответствующие формулы.
Дополнительное упражнение:
2. Задача 2:
Длина стержня: 1,2 м
Масса стержня: 0,3 кг
Время: 5,0 с
Угловое ускорение: 9,81 с-1
Необходимо найти число оборотов стержня и изменение вращающего момента после перемещения оси вращения в центр масс стержня.