Нитью соединены два тела, которые вращаются на центробежной машине без перемещения (см. рисунок 1). Первое тело имеет

Нитью соединены два тела, которые вращаются на центробежной машине без перемещения (см. рисунок 1). Первое тело имеет массу 388 г и находится на расстоянии 30 см от оси вращения, второе тело находится на расстоянии 17 см от оси. Необходимо определить массу второго тела с точностью до грамма.
Магнитный_Зомби

Магнитный_Зомби

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые основные понятия из физики.

В данном случае рассматривается центробежная машина, в которой два тела соединены нитью и вращаются вокруг оси без перемещения. Ось вращения находится в центре машины.

Мы знаем, что первое тело имеет массу 388 г и находится на расстоянии 30 см от оси вращения, а второе тело находится на расстоянии 17 см от оси.

Теперь мы можем воспользоваться основным обоснованием вращательного равновесия:

Сумма моментов сил относительно оси равна нулю.

Момент силы равен произведению силы на расстояние от оси, на котором она приложена.

В нашем случае, сумма моментов сил относительно оси равна нулю:

\[М_1 + М_2 = 0\]

где \(М_1\) - момент силы, создаваемой первым телом, \(М_2\) - момент силы, создаваемой вторым телом.

Момент силы можно вычислить, умножив силу на расстояние от оси вращения:

\[М = F \cdot r\]

где \(М\) - момент силы, \(F\) - сила, \(r\) - расстояние от оси вращения.

Для первого тела, момент силы будет равен:

\[М_1 = F_1 \cdot r_1\]

Для второго тела, момент силы будет равен:

\[М_2 = F_2 \cdot r_2\]

Мы знаем, что моменты сил должны быть равными, так как система находится в равновесии. То есть:

\[М_1 = М_2\]

Теперь мы можем использовать эти уравнения для решения задачи.

Для первого тела:

\[F_1 \cdot r_1 = F_2 \cdot r_2\]

Так как вращение происходит без перемещения, силы натяжения нити у обоих тел должны быть одинаковыми.

Мы можем использовать формулу для веса тела:

\[F = m \cdot g\]

где \(F\) - сила (вес), \(m\) - масса тела, \(g\) - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с²).

Для первого тела:

\[m_1 \cdot g \cdot r_1 = m_2 \cdot g \cdot r_2\]

Сокращая \(g\), мы получим:

\[m_1 \cdot r_1 = m_2 \cdot r_2\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно массы второго тела \(m_2\):

\[m_2 = \frac{{m_1 \cdot r_1}}{{r_2}}\]

\[m_2 = \frac{{0,388 \, \text{кг} \cdot 0,30 \, \text{м}}}{{0,17 \, \text{м}}}\]

Подставляя числовые значения, мы найдем массу второго тела:

\[m_2 \approx 0,647 \, \text{кг}\]

Таким образом, масса второго тела с точностью до грамма составляет примерно 0,647 кг.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello