Какой вес белья, масса которого составляет 5 кг, установленного в барабане стиральной машины домашнего использования
Какой вес белья, масса которого составляет 5 кг, установленного в барабане стиральной машины домашнего использования с радиусом вращения барабана 25 см и частотой вращения 3000 оборотов в минуту? Примите ускорение свободного падения равным 10 м/с². В ответе укажите вес в ньютонах в виде целого числа.
11.12.2023 01:04
Объяснение:
Для решения этой задачи нам понадобится знание о центробежной силе, которая возникает при вращении объекта. Центробежная сила направлена от центра вращения объекта и является причиной его распределения относительно оси вращения.
Формула для расчета центробежной силы:
F = m * R * ω²,
где F - центробежная сила,
m - масса объекта,
R - радиус вращения барабана,
ω - угловая скорость.
Сначала нам необходимо перевести массу объекта из килограммов в ньютоны, используя ускорение свободного падения g = 10 м/с²:
m = 5 кг * 10 м/с² = 50 Н.
Затем нужно выразить угловую скорость ω через частоту вращения:
ω = 2π * f,
где f - частота вращения в оборотах в минуту.
Переведем частоту вращения в радианах в секунду:
f = 3000 об/мин = 3000 / 60 сек = 50 рад/с.
Теперь мы можем рассчитать центробежную силу:
F = m * R * ω² = 50 Н * 0.25 м * (50 рад/с)² = 625 Н.
Таким образом, вес белья составляет 625 Н.
Совет: Чтобы лучше понять центробежную силу и связанные с ней понятия, рекомендуется изучить тему "Динамика вращательного движения" и провести дополнительные упражнения по расчету центробежной силы в разных ситуациях.
Задание: Какова центробежная сила для объекта массой 2 кг, который находится на расстоянии 0.5 м от центра вращения и имеет угловую скорость 10 рад/с?