Каков момент трения, действующий в оси вращения сплошного шара радиусом 21 см и массой 1,5 кг, который закреплен таким
Каков момент трения, действующий в оси вращения сплошного шара радиусом 21 см и массой 1,5 кг, который закреплен таким образом, что он может вращаться? Приложена касательная сила 3,1 Н, а угловое ускорение шара составляет 16 рад/с2. Определите момент трения.
22.12.2023 03:56
Разъяснение: Момент трения представляет собой силу сопротивления, действующую на тело при его вращении. Для определения момента трения вращающегося шара можно использовать следующую формулу:
Момент трения = радиус шара × касательная сила
Дано:
Радиус шара (r) = 21 см = 0,21 м
Масса шара (m) = 1,5 кг
Касательная сила (Ft) = 3,1 Н
Угловое ускорение (α) = 16 рад/с²
Для начала, нужно вычислить момент инерции (I) шара:
Момент инерции (I) = (2/5) × масса × радиус^2
Момент инерции (I) = (2/5) × 1,5 кг × (0,21 м)^2
Подставляем значения и вычисляем:
I = (2/5) × 1,5 кг × 0,0441 м²
I ≈ 0,1323 кг·м²
Затем, используя формулу момента трения:
Момент трения = радиус шара × касательная сила
Момент трения = 0,21 м × 3,1 Н
Подставляем значения и вычисляем:
Момент трения ≈ 0,651 Н·м
Таким образом, момент трения вращающегося шара составляет приблизительно 0,651 Н·м.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, важно понимать определение и назначение момента трения вращающегося тела. Также стоит запомнить формулу вычисления момента трения и обратить внимание на единицы измерения – Н·м.
Задание для закрепления: Допустим, у вас есть вращающийся шар с радиусом 15 см и массой 2 кг. Касательная сила, действующая на шар, равна 4 Н, а угловое ускорение составляет 10 рад/с². Определите момент трения в этом случае.