Каковы момент и количество полных оборотов маховика, когда его останавливают с помощью тормозящей силы после того
Каковы момент и количество полных оборотов маховика, когда его останавливают с помощью тормозящей силы после того, как он вращался с частотой 20 с-1 в течение 1 минуты? Маховик имеет радиус 0,2 м и момент инерции 245 кг•м2.
15.12.2023 17:18
Разъяснение:
Момент инерции (I) - это физическая величина, которая описывает распределение массы объекта вокруг его оси вращения и его инертность. Для данной задачи момент инерции маховика равен 245 кг•м^2.
Момент внешней силы (M), действующей на маховик, равен произведению момента инерции на ускорение вращения (α). По закону динамики вращательного движения M = I * α.
Также, связь между моментом внешней силы и угловым ускорением α даётся формулой M = I * α.
Когда маховик останавливают тормозящей силой, момент внешней силы M равен тормозящей силе F, умноженной на длину рычага (r), то есть M = F * r.
Используя эти формулы, можно выразить угловое ускорение α: α = M / I и подставить значение момента внешней силы и момента инерции маховика.
Для нахождения количества полных оборотов маховика можно использовать формулу для периода вращения T и частоты вращения ν: T = 1 / ν. Количество полных оборотов равно времени вращения T, деленному на период вращения T.
Например:
Момент инерции маховика (I) = 245 кг•м^2
Радиус маховика (r) = 0,2 м
Момент внешней силы (M) = F * r, где F - тормозящая сила
Угловое ускорение (α) = M / I
Таким образом, угловое ускорение зависит от момента внешней силы и момента инерции маховика.
Количество полных оборотов (N) = время вращения (T) / период вращения (T), где T = 1 / ν, а ν - частота вращения
Совет:
Для лучшего понимания материала о моменте инерции и количестве оборотов рекомендуется изучить законы объемной массы и момента инерции. Практика решения задач с формулами также поможет лучше усвоить материал.
Дополнительное задание:
Маховик вращается с частотой 10 с^-1 в течение 2 минут. Радиус маховика равен 0,3 м, а момент инерции равен 150 кг•м^2. Найдите момент внешней силы, действующей на маховик при его остановке.