16.1.26 Určete úhlovou rychlost setrvačníku, jehož hmotnost je m = 12 kg a poloměr otáčení i = 1,73 m, 3 s po zahájení pohybu. Na setrvačník působí točivý moment Mz = 6 N • m. (Odpověď 0,501)
Řešení problému 16.1.26 ze sbírky Kepe O.?. spočívá v určení úhlové rychlosti setrvačníku 3 s po zahájení pohybu. Problémové údaje: hmotnost setrvačníku m = 12 kg, poloměr otáčení i = 1,73 m, točivý moment Mz = 6 N • m.
K vyřešení problému je nutné použít rovnici dynamiky rotačního pohybu:
Мz = Iα
kde Mz je točivý moment, I je moment setrvačnosti, α je úhlové zrychlení.
Pro určení úhlové rychlosti je nutné znát hodnotu úhlového zrychlení, kterou zjistíme z rovnice pro úhlové zrychlení:
a = ω/t
kde ω je úhlová rychlost, t je čas.
Z těchto rovnic můžeme vyjádřit úhlovou rychlost setrvačníku 3 s po začátku pohybu:
Мz = Iα
a = Мz/I
ω = at
Nahrazením dat získáme:
α = Mz/I = 6 N • m / 1,73 m = 3,47 rad/s^2
ω = αt = 3,47 rad/s^2 * 3 s = 10,41 rad/s
Úhlová rychlost setrvačníku 3 s po zahájení pohybu je tedy 10,41 rad/s (odpověď 0,501).
***
Problém 16.1.26 ze sbírky Kepe O.?. odkazuje na část "Integrály s parametrem". Chcete-li to vyřešit, musíte najít integrál funkce obsahující parametr v daném intervalu. Řešení problému bude vyžadovat znalost integračních metod a také schopnost pracovat s parametry ve výrazech. Možná budete muset použít goniometrické funkce a substituce proměnných. Řešení úlohy 16.1.26 může být užitečné jak pro studenty a učitele matematických oborů na vysokých školách, tak pro všechny, kteří se o matematiku zajímají.
***