Какова скорость и ускорение диска в точке а через 8 секунд после начала его движения, если диск радиуса
Какова скорость и ускорение диска в точке а через 8 секунд после начала его движения, если диск радиуса 30 см скатывается без скольжения по горизонтальной поверхности с ускорением, которое для центра диска составляет 5 см/с² (рис. 7)?
10.12.2023 22:10
Инструкция: Для решения этой задачи по движению и ускорению диска, мы можем использовать формулы, связанные с кинематикой и геометрией.
Сначала мы должны найти скорость диска в момент времени t = 8 секунд. Для этого мы можем использовать формулу для линейного равномерно ускоренного движения:
v = v0 + at
Здесь v - искомая скорость в точке а через 8 секунд, v0 - начальная скорость, a - ускорение, t - время. Начальная скорость равна 0, так как диск начинает движение с покоя. Ускорение a = 5 см/с². Подставляя значения в формулу, получаем:
v = 0 + (5 см/с²) * (8 сек) = 40 см/с
Далее, чтобы найти ускорение, мы можем использовать формулу для линейного ускоренного движения:
a = r * α
Здесь a - ускорение центра диска в данной точке, r - радиус диска, α - угловое ускорение. Угловое ускорение можно найти, разделив линейное ускорение на радиус: α = a / r. Подставляя значения, получаем:
α = (5 см/с²) / (30 см) = 1/6 сек^-2
Таким образом, скорость диска через 8 секунд составит 40 см/с, а ускорение будет равно 1/6 сек^-2.
Пример: Найти скорость и ускорение диска через 12 секунд после начала его движения, если диск радиуса 40 см скатывается без скольжения по горизонтальной поверхности с ускорением, которое для центра диска составляет 6 см/с².
Совет: Для понимания движения и ускорения диска, полезно представлять себе его геометрическую форму и взаимосвязь между линейным и угловым движением.
Практика: Диск скатывается без скольжения по наклонной плоскости с углом наклона 30 градусов. Если радиус диска составляет 20 см, определите значение ускорения диска.