М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
levyjigor45
levyjigor45
31.12.2022 00:31 •  Физика

Длина несгибаемого легкого стержня равна 1 м. На его концы нанизаны одинаковые грузы массами 0,2 кг. Определите соотношение кинетической энергии ближнего груза к кинетической энергии дальнего, если ось, вокруг которой вращается стержень, расположена на расстоянии 40 см от одного из грузов, перпендикулярно стержню. Округлите до сотых.

👇
Ответ:
998974452408
998974452408
31.12.2022
Для решения данной задачи, нам нужно учитывать момент инерции и кинетическую энергию.

Момент инерции (I) несгибаемого стержня, вращающегося вокруг оси, можно найти по формуле:

I = (1/3) * M * L^2,

где M - масса стержня, L - его длина.

В данном случае масса стержня равна сумме масс ближнего и дальнего груза:

M = m1 + m2 = 0,2 кг + 0,2 кг = 0,4 кг.

Длина стержня равна 1 метру:

L = 1 м.

Подставляя значения в формулу, получаем:

I = (1/3) * 0,4 кг * (1 м)^2 = 0,13 кг * м^2.

Теперь, когда у нас есть момент инерции, мы можем рассчитать кинетическую энергию (E) для каждого груза. Кинетическая энергия связана с моментом инерции следующим образом:

E = (1/2) * I * ω^2,

где ω - угловая скорость вращения стержня.

Чтобы найти соотношение кинетической энергии между ближним и дальним грузом, нам нужно найти соотношение угловых скоростей (ω1 и ω2) вращения каждого груза.

Угловая скорость для каждого груза можно найти из условия равенства механической работы и изменения кинетической энергии. Так как работа (W) поселения тела на стержень складывается из работ для ближнего и дальнего грузов, можно записать:

W = ΔE1 + ΔE2,

где ΔE1 и ΔE2 - изменения кинетической энергии ближнего и дальнего груза соответственно.

Пусть грузы перешли из состояния покоя, когда st = 0, в состояние вращения, где st - длина дуги, пройденной каждым грузом. Для ближнего груза st будет отрицательным, а для дальнего - положительным, так как они вращаются в противоположные стороны относительно оси вращения.

W = -m1 * g * st + m2 * g * st,

где m1 и m2 - массы ближнего и дальнего груза, g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с^2).

Подставляем значения и преобразуем уравнение:

W = -0,2 кг * 9,8 м/с^2 * st + 0,2 кг * 9,8 м/с^2 * st = 0.

Так как сумма работ равна нулю, значит изменения кинетической энергии для обоих грузов равны по модулю и противоположны по знаку:

ΔE1 = -ΔE2.

Теперь подставляем значения в формулу для кинетической энергии и упрощаем:

(1/2) * I * ω1^2 = -[(1/2) * I * ω2^2],

где I - момент инерции стержня.

Исключая I и приводя общие множители:

ω1^2 = -ω2^2.

Теперь мы можем найти соотношение угловых скоростей:

ω1/ω2 = -1.

Таким образом, соотношение кинетической энергии ближнего груза к кинетической энергии дальнего груза равно -1.

Округляем до сотых:

Ответ: -1.
4,6(79 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ