Закон динамики вращательного движения. Скорость и энергия внешних сил. Расчет КПД
Импульс и закон сохранения импульса
;
;
Перед броском все тела находились в покое: импульс каждого из них был равен 0, равнялась 0 и их векторная сумма
В конце броска импульс груза равен , конькобежца -
В проекции на ось Ox импульс груза равен , конькобежца -
.
т.к. , то
.
Ответ: ;
Тело массой начинает двигаться вдоль оси
со скоростью
, где
- перемещение. Найти выражение для работы и вычислить работу при
кг за 3с движения.
Найдем ускорение как производную от скорости
;
;
Ускорение постоянно, значит движение равноускоренное. Зависимость скорости от времени.
Через 3с скорость будет:
Работа равна изменению кинетической энергии. Т.к. в начале тело находилось в состоянии покоя:
;
кДж
Ответ: ,
;
Диск массой 10 кг и радиусом 20 см вращается относительно оси симметрии под действием момента сил М = 1,8t2. Найти угловую скорость колеса через 3 с после начала движения.
Момент инерции диска вычисляется по формуле
;
Основной закон динамики вращательного движения
Проинтегрируем выражение по :
Т.к. , то
Через 3с угловая скорость будет
Ответ:
Найти момент инерции стержни сечением S и плотностью р = p0(1-r/l) , где l - длина, r - расстояние до оси вращения, проходящей черев конец стержня. Вычислить при р = 7800 кг/м3, S = 2 см2 и I= 80 см.