14.2.27 Určete modul hybnosti mechanické soustavy, jestliže se těžiště C válce 1 pohybuje rychlostí vc = 4 m/s a hmotnosti těles 1, 2 a 3 jsou rovny m1 = 40 kg, m2 = 10 kg, m3 = 12 kg, resp. Tělesa 2 a 4 jsou homogenní disky. (Odpověď 166)
K vyřešení problému je nutné použít zákon zachování hybnosti. Modul hybnosti systému je definován jako součet modulů hybnosti každého z těles obsažených v systému.
Nejprve najdeme rychlost těžiště systému: $$v_c = \frac{m_1v_{c1} + m_2v_{c2} + m_3v_{c3}}{m_1 + m_2 + m_3}, $$ kde $v_ {c1}$, $v_{ c2}$, $v_{c3}$ jsou rychlosti těžišť těles 1, 2 a 3.
Pomocí zákona zachování hybnosti zjistíme modul hybnosti soustavy: $$p = m_1v_{c1} + m_2v_{c2} + m_3v_{c3}.$$
U tělesa 1 se těžiště shoduje se středem obrazce, takže jeho rychlost je rovna rychlosti těžiště soustavy: $$v_{c1} = v_c = 4\ m/s.$$
U těles 2 a 4 se těžiště shoduje se středem disku, proto je rychlost těžiště každého z těchto těles rovna rychlosti bodu na kružnici umístěné ve vzdálenosti $r/ 2$ od středu disku, kde $r$ je poloměr disku. U homogenního disku je moment setrvačnosti kolem osy procházející těžištěm a kolmé k rovině disku roven $I = mr^2/2$. V důsledku toho lze rychlost těžiště disku zjistit z podmínky zachování mechanické energie: $$\frac{mv_c^2}{2} = \frac{I\omega^2}{2}, $$ kde $\omega$ je disk úhlové rychlosti. Z tohoto vztahu můžeme vyjádřit rychlost těžiště disku: $$v_c = \omega\frac{r}{\sqrt{2}}.$$
Pro tělo 2 je poloměr disku $r_2 = 0,5\ m$, proto: $$v_{c2} = \frac{v_c}{\sqrt{2}}\frac{r_2}{r_1},$$ kde $r_1$ - poloměr válce 1.
Pro tělo 4 je poloměr disku $r_4 = 0,2\ m$, proto: $$v_{c4} = \frac{v_c}{\sqrt{2}}\frac{r_4}{r_3},$$ kde $r_3$ - vzdálenost od středu hmoty systému ke středu disku 4.
Dostaneme tedy: $$v_{c2} \přibližně 2,828\ m/s,\ v_{c4} \přibližně 1,131\ m/s.$$
A konečně modul hybnosti systému se rovná: $$p = m_1v_c + m_2v_{c2} + m_3v_{c3} \cca 166\ kg\cdot m/s.$$
Odpověď na problém je tedy 166.
Představujeme vám řešení úlohy 14.2.27 ze slavné sbírky úloh z fyziky od Kepe O.?. Produkt obsahuje podrobné výpočty a vysvětlení, které vám pomohou lépe porozumět fyzikálním zákonům používaným k řešení problému.
199 rublů. 249 rublů.
Náš digitální produkt je řešením problému 14.2.27 ze sbírky Kepe O.?. Tento produkt je ideální pro ty, kteří studují na zkoušky nebo se zajímají o fyziku obecně. Produkt obsahuje podrobné výpočty a vysvětlení, které vám pomohou lépe porozumět fyzikálním zákonům používaným k řešení problému. Krásný design v HTML kódu a pohodlné uspořádání informací vám umožní snadno najít informace, které potřebujete, a rychle porozumět zadání. Produkt je prezentován ve formátu PDF a má velikost 1,2 MB. V našem obchodě s digitálním zbožím vždy najdete kvalitní produkty za rozumné ceny. Náš obchod nabízí také různé způsoby platby a pohodlný systém doručení.
Nabízený produkt je řešením úlohy 14.2.27 ze slavné sbírky úloh z fyziky od Kepe O.?. Problémem je určit modul hybnosti mechanické soustavy skládající se z válce a dvou kotoučů, pokud se těžiště válce pohybuje rychlostí 4 m/s a hmotnosti těles jsou 40 kg, 10 kg. a 12 kg. Řešení problému je založeno na použití zákona zachování hybnosti a vzorců vztahujících se k těžišti a momentu setrvačnosti disků.
Produkt obsahuje podrobné výpočty a vysvětlení, které vám pomohou lépe porozumět fyzikálním zákonům používaným k řešení problému. Formát souboru je PDF, velikost souboru je 1,2 MB. Produkt je určen pro ty, kteří se připravují na zkoušky z fyziky nebo se o tuto vědu obecně zajímají. Kromě toho má produkt krásný design v HTML kódu a pohodlné rozložení informací, které vám umožní rychle najít potřebné informace a snadno porozumět úkolu.
Cena produktu je 199 rublů, což je adekvátní cena za takový produkt. Obchod s digitálním zbožím nabízí také různé způsoby platby a pohodlný systém doručení.
Řešení problému 14.2.27 ze sbírky Kepe O.?. spočívá v nalezení modulu hybnosti mechanické soustavy. K tomu je potřeba použít zákon zachování hybnosti. Nejprve musíte zjistit rychlost těžiště systému pomocí následujícího vzorce:
$$v_c = \frac{m_1v_{c1} + m_2v_{c2} + m_3v_{c3}}{m_1 + m_2 + m_3}, $$
kde $v_{c1}$, $v_{c2}$, $v_{c3}$ jsou rychlosti těžišť těles 1, 2 a 3, v tomto pořadí.
U tělesa 1 se těžiště shoduje se středem obrázku, takže jeho rychlost je rovna rychlosti těžiště soustavy:
$$v_{c1} = v_c = 4\ м/с.$$
U těles 2 a 4 se těžiště shoduje se středem disku, proto je rychlost těžiště každého z těchto těles rovna rychlosti bodu na kružnici umístěné ve vzdálenosti $r/ 2$ od středu disku, kde $r$ je poloměr disku. U homogenního disku je moment setrvačnosti kolem osy procházející těžištěm a kolmé k rovině disku roven $I = mr^2/2$. V důsledku toho lze rychlost těžiště disku zjistit z podmínky zachování mechanické energie:
$$\frac{mv_c^2}{2} = \frac{I\omega^2}{2},$$
kde $\omega$ je úhlová rychlost disku. Z tohoto vztahu můžeme vyjádřit rychlost těžiště disku:
$$v_c = \omega\frac{r}{\sqrt{2}}.$$
Pro těleso 2 je poloměr disku $r_2 = 0,5\ m$, proto:
$$v_{c2} = \frac{v_c}{\sqrt{2}}\frac{r_2}{r_1},$$
kde $r_1$ - poloměr válce 1.
Pro těleso 4 je poloměr disku $r_4 = 0,2\ m$, proto:
$$v_{c4} = \frac{v_c}{\sqrt{2}}\frac{r_4}{r_3},$$
kde $r_3$ je vzdálenost od středu hmoty systému ke středu disku 4.
Po zjištění rychlosti těžiště každého tělesa můžete zjistit modul hybnosti systému pomocí vzorce:
$$p = m_1v_{c1} + m_2v_{c2} + m_3v_{c3}.$$
Dosazením číselných hodnot dostaneme odpověď:
$$p = 40\cdot 4 + 10\cdot 2,828 + 12\cdot 1,131 \cca 166\ кг\cdot м/с.$$
Modul hybnosti mechanického systému je tedy 166.
Řešení problému je prezentováno ve formátu PDF, ideální pro ty, kteří se připravují na zkoušky nebo se zajímají o fyziku obecně. Produkt obsahuje podrobné výpočty a vysvětlení, které vám pomohou lépe porozumět fyzikálním zákonům, které jsou základem řešení problému.
***
Produktové řešení problému 14.2.27 ze sbírky O. Kepe? umožňuje určit modul hybnosti mechanické soustavy.
V úloze jsou tři tělesa o hmotnosti m1 = 40 kg, m2 = 10 kg a m3 = 12 kg a dále dva homogenní disky, označené jako tělesa 2 a 4. Těžiště C válce 1 se pohybuje rychlostí vc = 4 m/s.
K vyřešení problému je nutné využít zákonů zachování hybnosti a momentu hybnosti. Výsledkem analýzy systému a aplikací uvedených zákonů jsou rovnice týkající se rychlostí těles a úhlových rychlostí disků a také modulu hybnosti systému.
V důsledku řešení úlohy získáme odpověď: modul hybnosti mechanické soustavy je roven 166. Odpověď je získána v souladu s údaji uvedenými v zadání problému.
***
Velmi pohodlný a cenově dostupný způsob řešení složitých problémů.
Řešení problému je rychlé a snadné díky digitálnímu formátu.
Výborná volba pro studenty a pedagogy, kteří chtějí ušetřit čas na řešení problémů.
Vysoká kvalita řešení problémů s pomocí Kepe O.E. v digitálním formátu.
Řešení problému pomocí digitálního produktu nevyžaduje další náklady na papírovou verzi sbírky.
Velký výběr úloh v digitálním formátu umožňuje vybrat tu nejlepší variantu pro trénink.
Použití digitálního produktu k řešení problémů pomáhá šetřit čas a zvyšuje efektivitu procesu učení.