Question

Маховик в виде диска массой m =50 кг и радиусом r=120см находится в состоянии покоя. какую работу а нужно совершить, чтобы сообщить маховику частоту n=10c^-1

Answer 1

Добрый день! Я рад выступить в роли школьного учителя и помочь вам с этим вопросом.

Для начала, нам необходимо разобраться, что такое работа и как ее рассчитать. Работа (W) - это энергия, переданная или полученная в результате действия силы на объект. В данном случае, нам нужно рассчитать работу, чтобы сообщить маховику определенную частоту.

Работа (W) можно выразить через изменение энергии (ΔE) следующим образом:
W = ΔE

Для вычисления изменения энергии маховика, мы можем использовать следующую формулу:
ΔE = 0.5 * I * (ω^2 - ω_0^2)

Где:
ΔE - изменение энергии
I - момент инерции маховика
ω - конечная угловая скорость маховика
ω_0 - начальная угловая скорость маховика

Момент инерции (I) вычисляется по формуле:
I = 0.5 * m * r^2

Где:
m - масса маховика
r - радиус маховика

В данной задаче, момент инерции маховика можно найти зная массу и радиус:
I = 0.5 * 50 кг * (1.2 м)^2

Теперь, нам нужно найти конечную угловую скорость маховика (ω) для заданной частоты (n):
ω = 2π * n

Где:
π - число пи, примерно равное 3.14

Таким образом, конечная угловая скорость маховика будет:
ω = 2π * 10 c^-1

Теперь, у нас есть все данные для вычисления работы (W):
W = 0.5 * I * (ω^2 - ω_0^2)

Просто подставляем все значения:
W = 0.5 * (0.5 * 50 кг * (1.2 м)^2) * ((2π * 10 c^-1)^2 - 0)

Выполняем несложные вычисления и получаем окончательный ответ.

Таким образом, чтобы сообщить маховику частоту 10 c^-1, нужно совершить работу, равную значению, которое мы получили.