Какова масса человека (в кг), который перешел с центра сплошной дисковой платформы массой 240 кг на ее край, после чего
Какова масса человека (в кг), который перешел с центра сплошной дисковой платформы массой 240 кг на ее край, после чего угловая скорость платформы уменьшилась в 1,5 раза? При расчете момента инерции человека необходимо считать его материальной точкой.
15.11.2023 14:39
Момент инерции и закон сохранения момента инерции
Пояснение:
Момент инерции - это физическая величина, которая характеризует инерцию вращательного движения тела относительно оси вращения. Для материальной точки вращательный момент равен произведению массы точки на квадрат расстояния от оси вращения до точки.
По закону сохранения момента инерции, момент инерции системы до и после взаимодействия должны быть равными.
В данной задаче у нас имеется система из двух тел: человека и дисковой платформы. Момент инерции дисковой платформы до перехода человека на край равен массе платформы умноженной на радиус платформы в квадрате.
Момент инерции платформы после перехода человека можно найти, уменьшив угловую скорость платформы в 1,5 раза. Далее, используя закон сохранения момента инерции, можно найти массу человека.
Дополнительный материал:
Масса дисковой платформы = 240 кг
Угловая скорость платформы до перехода человека = w (заданная величина)
Угловая скорость платформы после перехода человека = w/1.5
Момент инерции платформы до перехода человека: I1 = масса_платформы * радиус_платформы^2
Момент инерции платформы после перехода человека: I2 = масса_платформы * радиус_платформы^2 * 1.5^2
Зная, что I1 = I2, можно выразить массу человека:
Масса_человека = (I2 - I1) / радиус_платформы^2
Совет:
Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основами вращательного движения и связанными с ним понятиями, такими как момент силы и момент инерции.
Ещё задача:
Допустим, угловая скорость платформы до перехода человека равна 5 рад/с, масса платформы равна 300 кг, а радиус платформы равен 2 м. Найдите массу человека, который перешел с центра на край платформы, если угловая скорость платформы после перехода уменьшилась в 1,8 раза.