Для связи в whatsapp +905441085890

Задача №17 Диск массой 2,0 кг, радиусом 10 см вращается с частотой вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр.

Задача №17

Диск массой 2,0 кг, радиусом 10 см вращается с частотой вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр. Через 20 с. под действием постоянного тормозящего момента диск остановился. Считая массу диска равномерно распределенной, найти тормозящий момент и число оборотов, которое сделает диск до полной остановки.

Дано:

Найти:

Решение:

Дня определения тормозящего момента сил, действующих на тело, нужно применить основное уравнение динамики вращательного движения. Запишем его в виде

(6.5)

где — момент инерции диска относительно оси, проходящей через центр масс;
— изменение угловой скорости за промежуток времени .
По условию задачи

где — начальная угловая скорость, так как конечная угловая скорость .
Выразим начальную угловую скорость через частоту вращения диска. Тогда
и
Момент инерции диска относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр масс:

где — масса диска;
— его радиус.
Тогда формула (6.5) примет вид

(6.6)

Знак минус в (6.6) указывает на то, что на диск действует тормозящая сила.
Угол поворота за время вращения диска до остановки может быть определен как

(6.7)

где — угловое ускорение.
По условию задачи, . Тогда из (6.7) следует, что

Так как

то число полных оборотов

Ответ.

Эта задача взята со страницы задач по физике с решением:

Решение задач по физике

Возможно эти задачи вам будут полезны:

Задача №15 Через блок в виде сплошного диска, имеющего массу г, перекинута тонкая гибкая нить, к концам которой подвешены грузы с массами г и г. Определить ускорение, с которым будут двигаться грузы, если их предоставить самим себе. Зрением и массой нити пренебречь.
Задача №16 Сплошной цилиндр массой 0,5 кг и радиусом 0,02 м вращается под действием тормозящего момента относительно оси, совпадающей с осью цилиндра, по закону (рад). Определить тормозящий момент и величину силы, создающей момент .
Задача №18 В горизонтальной трубе переменного сечения течет вода, В трубу впаяны две вертикальные манометрические трубки одинакового сечения (рис.7.1). Разность уровней в манометрических трубках см. Сечения трубы у основания манометрических трубок и . Пренебрегая вязкостью воды, определить ее массу, протекающую через сечение трубы за единицу времени. Плотность воды .
Задача №19 В бочку льется вода. За единицу времени вливается объем воды равный . Чему равен диаметр отверстия в дне бочки, чтобы вода в ней держалась на постоянном уровне ?