Каков радиус сплошного диска, массой 0,2 кг, который вращается вокруг оси, проходящей через его центр масс

Каков радиус сплошного диска, массой 0,2 кг, который вращается вокруг оси, проходящей через его центр масс, под воздействием момента силы 0,8 * 10^2 нм, если закон вращения задается выражением w = 5 - t + 2t^2?
Валентина

Валентина

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для момента инерции I сплошного диска, которая имеет вид:

I=12mr2

где m - масса диска, r - радиус диска.

Также, нам дано выражение для угловой скорости w:

w=5t+2t2

Мы можем использовать это выражение для определения углового ускорения a диска:

a=dwdt

Теперь мы можем использовать формулу Ньютона для момента силы N и углового ускорения a:

N=Ia

В нашем случае момент силы N равен 0,8 * 10^2 нм. Мы также знаем, что момент инерции I=12mr2 и угловое ускорение a=dwdt.

Теперь мы можем подставить значения в формулу и решить получившееся уравнение относительно радиуса r:

0,8102=120,2r2d(5t+2t2)dt

Чтобы продолжить решение, нам нужно взять производную выражения 5t+2t2 по t. Производная от константы равна нулю, поэтому мы имеем:

d(5t+2t2)dt=01+4t=4t1

Теперь мы можем продолжить решение, подставив это значение обратно в уравнение:

0,8102=120,2r2(4t1)

Теперь мы можем решить получившееся уравнение относительно радиуса r:

80=0,02r2(4t1)

Разделим обе части уравнения на 0,02(4t1):

4000=r2

Возведем обе части уравнения в квадратный корень:

r=4000

После подсчета мы получаем:

r63,25мм

Итак, радиус сплошного диска, который вращается вокруг оси, проходящей через его центр масс, составляет около 63,25 миллиметров.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello