Какую скорость должен иметь человек, чтобы скорость его относительно земли стала нулевой, если он стоит на краю

Какую скорость должен иметь человек, чтобы скорость его относительно земли стала нулевой, если он стоит на краю платформы массой 100кг, которая поворачивается со скоростью 3 оборота в минуту и имеет радиус 1,6? Нужно понять и решить.
Skvoz_Ogon_I_Vodu

Skvoz_Ogon_I_Vodu

Чтобы решить данную задачу, мы можем применить закон сохранения момента импульса. Момент импульса - это величина, которая описывает вращательное движение тела. В данной задаче нас интересует момент, когда скорость человека относительно земли станет нулевой, то есть он остановится.

Момент импульса L тела можно выразить как произведение его массы m на его скорость v и его момента инерции I:

\[ L = m \cdot v \cdot r \]

Здесь r - радиус платформы, на которой стоит человек.

Момент инерции I можно выразить как произведение массы платформы M на квадрат ее радиуса R:

\[ I = M \cdot R^2 \]

Теперь нам нужно найти начальный момент импульса L₀ человека перед тем, как платформа начала вращаться. Когда платформа стоит на месте, скорость v₀ человека равна нулю, поэтому момент импульса можно записать следующим образом:

\[ L₀ = m \cdot v₀ \cdot r \]

Когда платформа начала вращаться, ее масса M равна 100 кг, радиус R равен 1,6 м, а ее скорость вращения составляет 3 оборота в минуту.

Чтобы найти скорость v, при которой скорость человека относительно земли станет нулевой, мы должны приравнять начальный момент импульса L₀ к моменту импульса L, который будет равен нулю:

\[ L - L₀ = 0 \]

\[ m \cdot v \cdot r - m \cdot v₀ \cdot r = 0 \]

Из этого уравнения мы можем найти значение скорости v:

\[ v = \frac{v₀ \cdot r}{r} = v₀ \]

Таким образом, скорость человека должна быть равна скорости платформы, то есть 3 оборота в минуту, чтобы его скорость относительно земли стала нулевой.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello