Какой вес белья, масса которого составляет 5 кг и которое помещено в барабан, имеющий радиус 25 см и вращающийся с частотой 3000 об/мин? Предположите ускорение свободного падения равным 10 м/с2. Запишите ответ в виде целого числа в ньютонах.
Ясли
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать законы вращательного движения. Сначала определим момент инерции \(I\) шара с массой 5 кг и радиусом 25 см, который вращается вокруг своей оси. Момент инерции шара можно рассчитать с помощью следующей формулы:
\[I = \frac{2}{5} \cdot m \cdot r^2\]
где \(m\) - масса шара, \(r\) - радиус шара.
Подставим значения в формулу:
\[I = \frac{2}{5} \cdot 5 \cdot (0.25)^2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2\]
Далее, воспользуемся законом вращательного движения, который гласит:
\[M = I \cdot \alpha\]
где \(M\) - момент силы, действующей на шар, \(\alpha\) - угловое ускорение.
Момент силы можно рассчитать с помощью следующей формулы:
\[M = m \cdot g \cdot R\]
где \(m\) - масса шара, \(g\) - ускорение свободного падения, \(R\) - радиус шара.
Подставим значения в формулу:
\[M = 5 \cdot 10 \cdot 0.25 = 12.5 \, \text{Н} \cdot \text{м}\]
Теперь мы можем найти угловое ускорение \(\alpha\):
\[\alpha = \frac{M}{I} = \frac{12.5}{0.1} = 125 \, \text{рад/с}^2\]
Далее, запишем формулу для силы \(F\), действующей на шар:
\[F = m \cdot a\]
где \(m\) - масса шара, \(a\) - линейное ускорение (зависит от углового ускорения \(\alpha\) и радиуса шара \(R\)).
Линейное ускорение \(a\) можно найти с помощью следующей формулы:
\[a = \alpha \cdot R\]
Подставим значения в формулу:
\[a = 125 \cdot 0.25 = 31.25 \, \text{м/с}^2\]
Итак, найдем силу \(F\):
\[F = 5 \cdot 31.25 = 156.25 \, \text{Н}\]
Таким образом, вес белья, масса которого составляет 5 кг и которое помещено в барабан, имеет вес примерно равный 156.25 Ньютона. Ответ округлим до целого числа. Получается, вес белья равен 156 Н.
\[I = \frac{2}{5} \cdot m \cdot r^2\]
где \(m\) - масса шара, \(r\) - радиус шара.
Подставим значения в формулу:
\[I = \frac{2}{5} \cdot 5 \cdot (0.25)^2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot \text{м}^2\]
Далее, воспользуемся законом вращательного движения, который гласит:
\[M = I \cdot \alpha\]
где \(M\) - момент силы, действующей на шар, \(\alpha\) - угловое ускорение.
Момент силы можно рассчитать с помощью следующей формулы:
\[M = m \cdot g \cdot R\]
где \(m\) - масса шара, \(g\) - ускорение свободного падения, \(R\) - радиус шара.
Подставим значения в формулу:
\[M = 5 \cdot 10 \cdot 0.25 = 12.5 \, \text{Н} \cdot \text{м}\]
Теперь мы можем найти угловое ускорение \(\alpha\):
\[\alpha = \frac{M}{I} = \frac{12.5}{0.1} = 125 \, \text{рад/с}^2\]
Далее, запишем формулу для силы \(F\), действующей на шар:
\[F = m \cdot a\]
где \(m\) - масса шара, \(a\) - линейное ускорение (зависит от углового ускорения \(\alpha\) и радиуса шара \(R\)).
Линейное ускорение \(a\) можно найти с помощью следующей формулы:
\[a = \alpha \cdot R\]
Подставим значения в формулу:
\[a = 125 \cdot 0.25 = 31.25 \, \text{м/с}^2\]
Итак, найдем силу \(F\):
\[F = 5 \cdot 31.25 = 156.25 \, \text{Н}\]
Таким образом, вес белья, масса которого составляет 5 кг и которое помещено в барабан, имеет вес примерно равный 156.25 Ньютона. Ответ округлим до целого числа. Получается, вес белья равен 156 Н.
Знаешь ответ?