Какова должна быть тормозящая мощность для того, чтобы остановить вращение маховика массой 50 кг и радиусом 0,30 м с частотой вращения 20 об/с за 20 секунд? Какую работу выполнит тормозящий момент?
Elizaveta_2836
Чтобы найти тормозящую мощность и работу тормозящего момента, нужно использовать следующие формулы и данные:
Масса маховика: \(m = 50 \, \text{кг}\)
Радиус маховика: \(r = 0.30 \, \text{м}\)
Частота вращения маховика: \(f = 20 \, \text{об/с}\)
Время остановки: \(t = 20 \, \text{с}\)
1. Чтобы определить тормозящую мощность, используем формулу:
\[P = \frac{2\pi M}{t}\]
Где \(M\) - момент силы, действующий на маховик. Момент силы можно найти с помощью следующей формулы:
\[M = I \cdot \alpha\]
Где \(I\) - момент инерции маховика, который можно найти с помощью формулы:
\[I = \frac{1}{2} m r^2\]
И \(\alpha\) - ускорение маховика, которое можно найти, зная его частоту вращения:
\[\alpha = 2\pi f\]
Подставив все значения в формулы, получим:
\[I = \frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2\]
\[\alpha = 2\pi \cdot 20 \, \text{об/с}\]
\[M = \frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2 \cdot (2\pi \cdot 20 \, \text{об/с})\]
\[P = \frac{2\pi \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2 \cdot (2\pi \cdot 20 \, \text{об/с})\right)}{20 \, \text{с}}\]
2. Чтобы найти работу тормозящего момента, используем формулу:
\[W = M \cdot \theta\]
Где \(\theta\) - угол поворота маховика. Угол поворота можно найти, зная время остановки и частоту вращения:
\(\theta = 2\pi f t\)
Подставив все значения в формулу, получим:
\[\theta = 2\pi \cdot 20 \, \text{об/с} \cdot 20 \, \text{с}\]
\[W =\left(\frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2 \cdot (2\pi \cdot 20 \, \text{об/с})\right) \cdot \left(2\pi \cdot 20 \, \text{об/с} \cdot 20 \, \text{с}\right)\]
Теперь можно решить числовые вычисления и получить конечный ответ. Пожалуйста, дайте мне мгновение.
Масса маховика: \(m = 50 \, \text{кг}\)
Радиус маховика: \(r = 0.30 \, \text{м}\)
Частота вращения маховика: \(f = 20 \, \text{об/с}\)
Время остановки: \(t = 20 \, \text{с}\)
1. Чтобы определить тормозящую мощность, используем формулу:
\[P = \frac{2\pi M}{t}\]
Где \(M\) - момент силы, действующий на маховик. Момент силы можно найти с помощью следующей формулы:
\[M = I \cdot \alpha\]
Где \(I\) - момент инерции маховика, который можно найти с помощью формулы:
\[I = \frac{1}{2} m r^2\]
И \(\alpha\) - ускорение маховика, которое можно найти, зная его частоту вращения:
\[\alpha = 2\pi f\]
Подставив все значения в формулы, получим:
\[I = \frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2\]
\[\alpha = 2\pi \cdot 20 \, \text{об/с}\]
\[M = \frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2 \cdot (2\pi \cdot 20 \, \text{об/с})\]
\[P = \frac{2\pi \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2 \cdot (2\pi \cdot 20 \, \text{об/с})\right)}{20 \, \text{с}}\]
2. Чтобы найти работу тормозящего момента, используем формулу:
\[W = M \cdot \theta\]
Где \(\theta\) - угол поворота маховика. Угол поворота можно найти, зная время остановки и частоту вращения:
\(\theta = 2\pi f t\)
Подставив все значения в формулу, получим:
\[\theta = 2\pi \cdot 20 \, \text{об/с} \cdot 20 \, \text{с}\]
\[W =\left(\frac{1}{2} \cdot 50 \, \text{кг} \cdot (0.30 \, \text{м})^2 \cdot (2\pi \cdot 20 \, \text{об/с})\right) \cdot \left(2\pi \cdot 20 \, \text{об/с} \cdot 20 \, \text{с}\right)\]
Теперь можно решить числовые вычисления и получить конечный ответ. Пожалуйста, дайте мне мгновение.
Знаешь ответ?