Какова масса однородного сплошного диска диаметром 90 см, если на него приложена постоянная касательная сила 0,1 кН и вращение происходит относительно оси, проходящей через его центр инерции? За 5 секунд диск увеличивает свою частоту вращения с 180 до 300 оборотов в минуту, при этом на него действует момент сил трения величиной 20 Н·м.
Александровна
Для решения задачи воспользуемся законами динамики вращательного движения. Согласно второму закону Ньютона для вращательного движения, момент силы равен произведению момента инерции и углового ускорения:
где
Момент инерции диска вокруг его оси, проходящей через центр инерции, можно рассчитать по формуле:
где
Чтобы найти массу диска, необходимо решить систему уравнений, используя полученные выше формулы.
Сначала найдем угловое ускорение
где
Чтобы получить угловое ускорение
Теперь подставим полученное значение углового ускорения
Упростим уравнение, учитывая, что
Теперь можем выразить массу диска
Масса диска около 0,0007088 кг или 0,7088 г.
Знаешь ответ?