Каков момент инерции барабана сепаратора Урал-3 , если он останавливается через 80 секунд после начала торможения
Каков момент инерции барабана сепаратора "Урал-3", если он останавливается через 80 секунд после начала торможения под действием тормозящего момента 9,8 * 10^4 Нм при вращении со скоростью 8250 оборотов в минуту?
23.12.2023 13:54
Инструкция: Момент инерции (I) - это физическая величина, которая измеряет инертность тела относительно его оси вращения. Она зависит от массы и формы тела.
Для расчета момента инерции барабана сепаратора "Урал-3" нам понадобятся следующие данные:
- Время торможения (t): 80 секунд.
- Тормозящий момент (T): 9,8 * 10^4 Нм.
- Скорость вращения (ω): 8250 об/мин.
Сначала нам нужно перевести скорость вращения в радианы в секунду. Формула для этого: ω = (2π * n) / 60, где n - количество оборотов в минуту, π - число Пи (приблизительно 3,14).
Воспользуемся этой формулой:
ω = (2π * 8250) / 60 = 862,94 рад/с
Затем мы можем использовать второй закон Ньютона для вращательного движения:
T = I * α, где α - угловое ускорение, равное изменению угловой скорости (ω) за единицу времени.
Мы можем избавиться от α, разделив обе стороны уравнения на t:
T / t = I * (ω / t)
Теперь мы можем решить это уравнение для момента инерции (I):
I = (T / t) * (t / ω)
Подставим известные значения:
I = (9,8 * 10^4) / 80 * (80 / 862,94) = 11,32 кг·м²
Таким образом, момент инерции барабана сепаратора "Урал-3" составляет примерно 11,32 кг·м².
Совет: При решении задач на момент инерции помните, что она зависит от массы и формы объекта, а также от его оси вращения. Прежде чем решать задачу, удостоверьтесь, что у вас есть все необходимые данные и понимание о том, как применять соответствующие формулы.
Задание: Каков момент инерции катящегося шарика массой 2 кг и радиусом 0,5 м, который движется без проскальзывания по плоскости? Скорость шарика составляет 5 м/с.