Уравнение динамики вращательного движения имеет вид М-Мс=J*dw/dt, где М - суммарный вращающий момент, Мс - суммарный момент сопротивления, J - момент инерции тела, w - угловая скорость вращения. В нашем случае M=F*R=100*0,5=50 Н*м, Мс=0, J=m*R²/2=60*0,25/2=7,5 кг*м². Отсюда следует уравнение 50=7,5*dw/dt, откуда dw/dt=50/7,5=20/3 рад/с². А так как dw/dt есть ни что иное, как угловое ускорение колеса, то оно таким образом найдено. Далее, из уравнения dw/dt=20/3 следует dw=20*dt/3 и w=20/3*∫dt=20*t/3+C. Полагая w(0)=0, получаем уравнение 0=20*0/3+C, откуда C=0. Тогда w(t)=20*t/3 рад/с. При частоте вращения f=100 об/с w=2*π*f=200*π рад/с. Отсюда время t=200*π*3/20=30*π с. ответ: 1) 20/3 рад/с²; 2) через 30*π c.
Пусть V - начальная скорость, а - угол к горизонту. Тогда горизонтальная проекция скорости будет Vx=V*cos(a), а вертикальная Vy=V*sin(a). Если время подъёма t, то высота подъёма будет: h = gt^2/2 Горизонтальная дальность полёта: l = 2*t*Vx = 2*t*V*cos(a) А связь скорости и времени подъёма будет такой: Vy = V*sin(a) = gt Это всё верно в общем случае для любого такого полёта. Теперь рассматриваем нашу ситуацию. Надо, чтобы высота подъёма равнялась дальности, т.е.: h = l gt^2/2 = 2*t*V*cos(a) gt/2 = 2*V*cos(a) gt = 4*V*cos(a) А теперь выражаем время из начальной скорости: t = V*sin(a)/g и подставляем в найденное равенство: g*V*sin(a)/g = 4*V*cos(a) Сокращаем всё что можно: sin(a) = 4cos(a) Пытаемся найти этот угол. Возведём равенство в квадрат: sin^2(a) = 16cos^2(a) И из основного тригонометрического тождества заменяем: 1-cos^2(a) = 16cos^2(a) 1 = 17cos^2(a) cos^2(a) = 1/17 cos(a) = √(1/17) a = arccos (√(1/17)) = 76 градусов (приближённо)
сопротивление цепи уменьшится. показания амперметра увеличатся при условии, что для питания используется источник напряжения, а не тока.