1. Момент инерции маховика J = 0.01 кг·м²
2. Модуль момента сил торможения Мт ≈ 0,0942 Н·м
Объяснение:
n = 900 об/мин
N = 75 об
А = 44,4 Дж
J - ? - момент инерции маховика
Mт - ? - момент сил торможения
Угловая скорость маховика в начале торможения
ω₀ = n · π : 30 = 30π (рад/с) ≈ 94,25 рад/с.
Угол поворота маховика с момента начала торможения до остановки
φ = N · 2π = 75 · 2π = 150π (рад) ≈ 471,24 рад.
При равнозамедленном вращении до остановки
ω₀ = ε · t (t - время от начала торможения до остановки, ε - угловое ускорение замедленного вращения)
ω₀² = ε² · t²
Угол поворота при замедленном вращении определяется по формуле
φ = ω₀t - 0.5 εt²
φ = εt² - 0.5 εt²
φ = 0.5 εt²
φ = 0.5 ε²t²/ε
φ = 0.5 ω₀²/ε
Откуда модуль углового ускорения
ε = 0.5 ω₀²/φ = 0,5 · 900π² : 150π = 3π (рад/с²) ≈ 9,42 рад/с
Работа сил торможения
А = Мт · φ
Откуда
Момент сил торможения равен
Мт = А : φ = 44,4 : 471,23 = 0,0942 (Н·м)
Момент инерции маховика
J = Мт : ε = 0.0942 : 9.42 = 0.01 (кг·м²)
Объяснение:
Электромагнитные и механические колебания имеют разную природу, но описываются одинаковыми уравнениями. Электромагнитные колебания в контуре имеют сходство со свободными механическими колебаниями, например, с колебаниями пружинного маятника. При механических колебаниях периодически изменяются координата тела х и проекция его скорости vx, а при электромагнитных колебаниях изменяются заряд q конденсатора и сила тока i в цепи. Возвращение к положению равновесия пружинного маятника вызывается силой упругости Fx упр, пропорциональной смещению тела от положения равновесия. Коэффициентом пропорциональности является жесткость пружины k.
Разрядка конденсатора (т.е. появление тока) обусловлена напряжением между пластинами конденсатора, которое пропорционально заряду конденсатора q. Коэффициентом пропорциональности является величина обратная емкости, так как Подобно тому как, вследствие инертности, тело лишь постепенно увеличивает скорость под действием силы и эта скорость после прекращения действия силы не становится сразу равной нулю, электрический ток в катушке за счет явления самоиндукции увеличивается под действием напряжения постепенно и не исчезает сразу, когда это напряжение становится равным нулю. Индуктивность контура L выполняет ту же роль, что и масса тела m при механических колебаниях. Соответственно кинетическая энергия тела аналогична энергии магнитного поля тока
