Художественная культура и искусство Курс лекций по истории искусства Теория машин и механизмов Математический анализ Электротехника и электроника Расчеты электрических цепей Начертательная геометрия Примеры выполнения заданий
контрольной работы
Лекции и задачи по физике Компьютерная  безопасность Информационные системы Получение электрической энергии Атомная физика
Молекулярная физика и термодинамика Элементы квантовой статистики Электрические свойства кристаллов Элементы ядерной физики Атомная физика Закон радиоактивного распада Примеры решения задач физика

Маховое колесо, имеющее момент инерции 245 кг∙м2, вращается с частотой 20 об/с. Через минуту после того, как на колесо перестал действовать вращающий момент, оно остановилось. Найти: 1) момент сил трения; 2) число оборотов, которое сделало колесо до полной остановки после прекращения действия сил.

Решение

При торможении угловое ускорение отрицательно. Найдём его модуль из кинематического соотношения для угловой скорости.

ω 0 = 2 π ν0, ω = 0,

0 = 2 π ν0 - ε t,

отсюда ε = .

Это ускорение обусловлено действием момента сил трения

Mтр = I ε = .

Полный угол поворота при равнозамедленном движении находится из соотношения:

φ = ω0 t- ,

φ =2π N, ω 0 = 2 π ν0,  ε = .

Перепишем соотношения для угла в виде:

2π N = 2 π ν0 t -  = 2 π ν0 t -  = .

Для нахождения числа оборотов получим:

N = .

Подставив числовые значения, найдём:

Mтр =  = 506 Нм,

N =  = 600 об.

Задача 15

На барабан радиусом R = 20 см, момент инерции которого равен I = 0,1 кг∙м2, намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,5 кг. До начала вращения высота груза над полом равна h1 = 1 м. Найти: 1) через какое время груз опустился до пола; 2) кинетическую энергию груза в момент удара о пол; 3) натяжение нити. Трением пренебречь.

  Решение

 

На груз действует сила тяжести mg и сила натяжения шнура Т. Уравнение поступательного движения груза ma = mg – T.

Барабан вращается вокруг неподвижной оси. Его уравнение движения M = I ε,

где М – момент силы натяжения шнура, М = TR, I – момент инерции барабана, ε =  – его угловое ускорение.

TR = I .

Выражаем отсюда силу натяжения шнура:

  T = I (10)

и подставляем ее в уравнение движения груза:

mg = a(m + ) = am(1 + ).

Получаем ускорение груза:

  a = . (11)

Время движения груза можно найти из уравнения:

 h1 = ,

t =  = .

В момент удара о пол груз имел скорость:

  υ = at = .

Следовательно, его кинетическая энергия:

  Ek = =.

Подставив выражение для ускорения (11) в формулу (10), получим: T =   = .

Подставив числовые значения, определим искомые величины:

 t =  = 1,1 c,

 Ek =  = 0,82 Дж,

T =  = 4,1 Н.

2. 1. Ракета, масса которой в начальный момент времени М = 2 кг, запущена вертикально вверх. Относительная скорость выхода продуктов сгорания u = 150 м/с, расход горючего ? = 0,2 кг/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить ускорение a ракеты через t = 3 c после начала ее движения. Поле силы тяжести считать однородным. Ответ: 11,6 м/с2.
Partse.ru предлагает: запчасти на Peugeot 1007 в Екатеринбурге!
Лекции и задачи по физике