Задача: Маховик имеет форму диска диаметром 40 см и массой 100 кг

Маховик имеет форму диска диаметром 40 см и массой 100 кг; он вращается с частотой 10 об/с. Маховик останавливают с помощью тормозной колодки, которая, прижимаясь к его ободу, создает силу трения 60 Н. Найти: 1) момент силы трения; 2) момент инерции маховика; 3) угловое ускорение при торможении (по абсолютной величине); 4) за какое время маховик остановится?

1) Момент силы трения можно найти, умножив силу трения на радиус маховика:

М = F * r = 60 Н * 0,2 м = 12 Н*м

2) Момент инерции маховика можно найти, используя формулу:

I = (m * r^2) / 2

где m — масса маховика, r — радиус маховика.

I = (100 кг * (0,2 м)^2) / 2 = 2 кг * м^2

3) Угловое ускорение при торможении можно найти, используя второй закон Ньютона для вращательного движения:

M = I * α

где M — момент силы, α — угловое ускорение.

α = M / I = 12 Н*м / 2 кг * м^2 = 6 рад/с^2

4) Время остановки маховика можно найти, используя уравнение:

ω = ω0 + α * t

где ω — угловая скорость после времени t, ω0 — начальная угловая скорость.

Так как маховик останавливается, то ω = 0. Начальная угловая скорость равна:

ω0 = 2π * f = 2π * 10 об/с = 20π рад/с

Тогда уравнение примет вид:

0 = 20π рад/с + 6 рад/с^2 * t

t = -20π рад/с / 6 рад/с^2 = -10π/3 с ≈ -10,47 с

Ответ:
1) Момент силы трения равен 12 Н*м
2) Момент инерции маховика равен 2 кг * м^2
3) Угловое ускорение при торможении равно 6 рад/с^2
4) Маховик остановится за примерно 10,47 секунд.

Большинство посетителей сайта в данный момент переходят на страницу: Задача: Распределить экологические факторы по группам

Оцените статью
Добавить комментарий

Не копируйте текст!