Каков период т крутильных колебаний дисков, если два диска могут вращаться без трения вокруг горизонтальной оси? Радиус
Каков период т крутильных колебаний дисков, если два диска могут вращаться без трения вокруг горизонтальной оси? Радиус дисков одинаковый и составляет r = 0,500 м. Массы дисков равны: m1 = 2,00 кг и m2 = 3,00 кг. Диски соединены пружиной, которая имеет коэффициент пропорциональности между вращательным моментом и углом закручивания k = 5,91 н*м/рад. Диски поворачиваются в противоположные стороны и отпускаются.
17.12.2023 04:52
Инструкция: Период т крутильных колебаний дисков можно найти, используя формулу:
Т = 2π√(I / k),
где Т - период колебаний, I - момент инерции системы дисков и k - коэффициент пропорциональности.
Момент инерции системы дисков можно найти, используя формулу:
I = I1 + I2,
где I1 и I2 - моменты инерции каждого из дисков.
Момент инерции диска можно выразить как:
I = ½ * m * r^2,
где m - масса диска и r - радиус диска.
В данной задаче у нас есть радиус диска r = 0,500 м, масса первого диска m1 = 2,00 кг и масса второго диска m2 = 3,00 кг.
Таким образом,
I1 = ½ * m1 * r^2 = ½ * 2,00 * (0,500)^2 = 0,500 кг * м^2
I2 = ½ * m2 * r^2 = ½ * 3,00 * (0,500)^2 = 0,750 кг * м^2
Используя эти значения, мы можем вычислить момент инерции I системы:
I = I1 + I2 = 0,500 кг * м^2 + 0,750 кг * м^2 = 1,250 кг * м^2
Теперь мы можем использовать полученное значение I и коэффициент пропорциональности k = 5,91 н*м/рад, чтобы найти период колебаний Т:
Т = 2π√(I / k) = 2π√(1,250 кг * м^2 / 5,91 н*м/рад)
Т = 2π√(1,250*1000 / 5,91) = 2π√(211,23)
Т ≈ 2π * 14,52
Т ≈ 91,29 секунды
Например: Найдите период крутильных колебаний дисков, если их массы m1 = 2,00 кг и m2 = 3,00 кг, радиус дисков r = 0,500 м и коэффициент пропорциональности k = 5,91 н*м/рад.
Совет: Для решения задач по крутильным колебаниям дисков, важно хорошо знать формулы, связанные с моментом инерции и периодом колебаний. Также важно правильно подставлять значения в формулы и проводить необходимые вычисления.
Дополнительное упражнение: Как изменится период крутильных колебаний дисков, если увеличить коэффициент пропорциональности k в два раза?