Как изменится частота вращения диска, если человек повернет стержень в горизонтальное положение симметрично относительно оси вращения диска? Варианты ответов: 1) 8,1 об/мин; 2) 8,3 об/мин; 3) 8,5 об/мин; 4) 8,7 об/мин.
Shustrik
Чтобы решить эту задачу, нам нужно понять, как изменяется частота вращения диска при повороте стержня в горизонтальное положение симметрично относительно оси вращения диска.
При повороте стержня в горизонтальное положение симметрично относительно оси вращения диска происходит принцип сохранения момента импульса системы. Момент импульса системы можно рассчитать как произведение момента инерции диска на его угловую скорость.
Из принципа сохранения момента импульса следует, что момент импульса до поворота стержня должен быть равен моменту импульса после поворота стержня в горизонтальное положение.
Можно записать уравнение принципа сохранения момента импульса следующим образом:
\[I_1 \cdot \omega_1 = I_2 \cdot \omega_2\]
где \(I_1\) - момент инерции диска до поворота стержня,
\(\omega_1\) - угловая скорость диска до поворота стержня,
\(I_2\) - момент инерции диска после поворота стержня,
\(\omega_2\) - угловая скорость диска после поворота стержня.
Так как стержень поворачивается симметрично относительно оси вращения диска, момент инерции диска не изменяется после поворота стержня, то есть \(I_1 = I_2\). В данном случае мы рассматриваем момент инерции диска как постоянную величину.
Сокращая уравнение, получаем:
\(\omega_1 = \omega_2\)
Таким образом, частота вращения диска не изменится при повороте стержня в горизонтальное положение.
Ответ: Ни один из вариантов ответов не является правильным. Частота вращения диска останется неизменной.
При повороте стержня в горизонтальное положение симметрично относительно оси вращения диска происходит принцип сохранения момента импульса системы. Момент импульса системы можно рассчитать как произведение момента инерции диска на его угловую скорость.
Из принципа сохранения момента импульса следует, что момент импульса до поворота стержня должен быть равен моменту импульса после поворота стержня в горизонтальное положение.
Можно записать уравнение принципа сохранения момента импульса следующим образом:
\[I_1 \cdot \omega_1 = I_2 \cdot \omega_2\]
где \(I_1\) - момент инерции диска до поворота стержня,
\(\omega_1\) - угловая скорость диска до поворота стержня,
\(I_2\) - момент инерции диска после поворота стержня,
\(\omega_2\) - угловая скорость диска после поворота стержня.
Так как стержень поворачивается симметрично относительно оси вращения диска, момент инерции диска не изменяется после поворота стержня, то есть \(I_1 = I_2\). В данном случае мы рассматриваем момент инерции диска как постоянную величину.
Сокращая уравнение, получаем:
\(\omega_1 = \omega_2\)
Таким образом, частота вращения диска не изменится при повороте стержня в горизонтальное положение.
Ответ: Ни один из вариантов ответов не является правильным. Частота вращения диска останется неизменной.
Знаешь ответ?