1) Какой момент силы торможения действовал на маховик, который является сплошным диском с моментом инерции j = 150 кг*м2 и вращался с частотой n = 240 об/мин, если он остановился через t = 1 мин после начала действия таких сил?
2) Сколько оборотов сделал маховик от момента начала действия сил торможения до полной остановки?
2) Сколько оборотов сделал маховик от момента начала действия сил торможения до полной остановки?
Солнечный_Подрывник
Для решения этих задач воспользуемся формулами, связывающими момент силы торможения, момент инерции и изменение угловой скорости.
1) Для начала найдем угловую скорость маховика перед началом торможения. Для этого переведем частоту в радианы в секунду:
\[\omega = 2\pi n = 2\pi \cdot \frac{240}{60} = 8\pi \, \text{рад/с}\]
Затем вычислим угловое ускорение, используя следующую формулу:
\[\alpha = \frac{\Delta \omega}{\Delta t}\]
Поскольку маховик останавливается через 1 минуту (или 60 секунд), изменение угловой скорости будет:
\[\Delta \omega = -\omega = -8\pi \, \text{рад/с}\]
Следовательно, угловое ускорение равно:
\[\alpha = \frac{-8\pi \, \text{рад/с}}{60 \, \text{с}} = -\frac{4}{15}\pi \, \text{рад/с}^2\]
Теперь можем найти момент силы торможения при помощи формулы:
\[M = j\alpha\]
Подставляя значения, получаем:
\[M = 150 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \left(-\frac{4}{15}\pi \, \text{рад/с}^2\right) \approx -125 \pi \, \text{Н} \cdot \text{м}\]
Ответ: Момент силы торможения, действующий на маховик, составляет примерно \(-125 \pi \, \text{Н} \cdot \text{м}\).
2) Чтобы найти количество оборотов маховика от момента начала действия сил торможения до полной остановки, воспользуемся формулой, связывающей угол поворота и угловую скорость:
\[ \theta = \omega t \]
Угол поворота будет равен:
\[\theta = 8\pi \, \text{рад/с} \cdot 60 \, \text{с} = 480\pi \, \text{рад}\]
Для определения количества оборотов маховика поделим угол поворота на \(2\pi\):
\[ \text{Кол-во оборотов} = \frac{480\pi \, \text{рад}}{2\pi} = 240 \, \text{оборотов} \]
Ответ: Маховик сделал 240 оборотов от момента начала действия сил торможения до полной остановки.
Надеюсь, эти подробные объяснения помогут вам понять и решить задачи. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.
1) Для начала найдем угловую скорость маховика перед началом торможения. Для этого переведем частоту в радианы в секунду:
\[\omega = 2\pi n = 2\pi \cdot \frac{240}{60} = 8\pi \, \text{рад/с}\]
Затем вычислим угловое ускорение, используя следующую формулу:
\[\alpha = \frac{\Delta \omega}{\Delta t}\]
Поскольку маховик останавливается через 1 минуту (или 60 секунд), изменение угловой скорости будет:
\[\Delta \omega = -\omega = -8\pi \, \text{рад/с}\]
Следовательно, угловое ускорение равно:
\[\alpha = \frac{-8\pi \, \text{рад/с}}{60 \, \text{с}} = -\frac{4}{15}\pi \, \text{рад/с}^2\]
Теперь можем найти момент силы торможения при помощи формулы:
\[M = j\alpha\]
Подставляя значения, получаем:
\[M = 150 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \left(-\frac{4}{15}\pi \, \text{рад/с}^2\right) \approx -125 \pi \, \text{Н} \cdot \text{м}\]
Ответ: Момент силы торможения, действующий на маховик, составляет примерно \(-125 \pi \, \text{Н} \cdot \text{м}\).
2) Чтобы найти количество оборотов маховика от момента начала действия сил торможения до полной остановки, воспользуемся формулой, связывающей угол поворота и угловую скорость:
\[ \theta = \omega t \]
Угол поворота будет равен:
\[\theta = 8\pi \, \text{рад/с} \cdot 60 \, \text{с} = 480\pi \, \text{рад}\]
Для определения количества оборотов маховика поделим угол поворота на \(2\pi\):
\[ \text{Кол-во оборотов} = \frac{480\pi \, \text{рад}}{2\pi} = 240 \, \text{оборотов} \]
Ответ: Маховик сделал 240 оборотов от момента начала действия сил торможения до полной остановки.
Надеюсь, эти подробные объяснения помогут вам понять и решить задачи. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?