Объяснение:
Определите угловую скорость и частоту вращения диска, если касательная сила 80 Н действует на него в течение 10 с. Диаметр диска 60 см, масса 20 кг. Пренебрегайте силой трения.
Дано:
F = 80 Н
t = 10 с
D = 60 см; R = D/2 = 30 см = 0,30 м
m = 20 кг
ω - ?
ν - ?
1)
Момент силы:
M = F·R = 80·0,30 = 24 Н·м
2)
Момент инерции для диска:
J = m·R²/2 = 20·0,3² / 2 = 0,9 кг·м²
3)
Основное уравнение динамики:
M·Δt = J·Δω
Δω = M·t / J = 24·10 / 0,9 ≈ 270 с⁻¹
Нo ω =0, значит
ω₀ = 270 с⁻¹
ν = ω / (2π) = 270 / 6,28 ≈ 43 Гц
1)Для нахождения значения горизонтальной силы, которую требуется приложить к указанному бруску, спроецируем все силы на ось движения бруска: m * a = F - Fтр и F = Fтр + m * a = μ * m * g + m * a = (μ * g + a) * m.
Данные: μ — коэфф. трения между поверхностью и указанным бруском (μ = 0,1); g — ускорение свободного падения (g ≈ 10 м/с2); a — требуемое ускорение (а = 2 м/с2); m — масса бруска (m = 200 г = 0,2 кг).
Выполним расчет: m * a = (μ * g + a) * m = (0,1 * 10 + 2) * 0,2 = 0,6 Н.
ответ: Горизонтальная сила, приложенная к указанному бруску, должна составлять 0,6 Н.ответ: m = 200 г = 0,2 кг.
2)
g = 10 м/с2.
F = 0,5 Н.
μ - ?
Так как брусок движется равномерно прямолинейно, то согласно 1 закона Ньютона, действие на него сил скомпенсированы: F + Fтр + N + m * g = 0.
Где F - сила, с которой тянут брусок, Fтр - сила трения скольжения бруска с поверхностью, N - сила реакции поверхности, m * g - сила тяжести.
ОХ: F - Fтр = 0.
ОУ: N - m * g = 0.
F = Fтр.
N = m * g.
Сила трения скольжения Fтр определяется формулой: Fтр = μ * N = μ * m * g, где μ - коэффициент трения скольжения.
F = μ * m * g.
μ = F / m * g.
μ = 0,5 Н / 0,2 кг * 10 м/с2 = 0,25.
ответ: коэффициент трения скольжения составляет μ = 0,25.
3)F - Fтр = m*a. Отсюда a = (F - Fтр)/m = (2-1)/0.4кг = 2.5 м/с^2.
ответ: 2.5 м/с^2.
Объяснение: