17.1.24. Při konstantní úhlové rychlosti ω = 1 rad/s se trubice otáčí kolem svislé osy působením silové dvojice s momentem M. Uvnitř trubky se pohybuje hmotný bod o hmotnosti m = 0,1 kg. V čase t = 0,2 m je relativní rychlost bodu vr = 2 m/s. Je nutné určit moment M.
Řešení: Z podmínek úlohy můžeme vyjádřit zrychlení bodu a = vr/t = 2/0,2 = 10 m/s². Protože se trubice otáčí konstantní úhlovou rychlostí, předpokládáme, že je v rovnováze. Protože se bod pohybuje uvnitř trubky, působí na něj dostředivá síla rovna Fcs = ma = 0,1 * 10 = 1 N. V důsledku toho je třecí síla působící na bod rovna Ftr = M/R - Fcs, kde R je poloměr trubky. Protože je trubka v rovnováze, pak ΣM = 0, tedy M = Ftr * R = (M/R - Fcs) * R = M - FcsR = M - mω²R². To znamená M = mco2R2 + FcsR = 0,1 * 12 * R2 + 1 * R = R (0,1 R + 1). Moment M je tedy (0,1R + 1) Nm.
Představujeme vám řešení problému 17.1.24 ze sbírky Kepe O.?. - digitální produkt, který vám pomůže lépe porozumět fyzikálním procesům probíhajícím v rotačních systémech.
Tento produkt obsahuje podrobné řešení problému, které vám pomůže pochopit principy řešení problémů tohoto typu. Poskytujeme vám možnost rychle a snadno zvládnout látku a zlepšit své znalosti fyziky.
Naše rozhodnutí bylo učiněno v souladu se všemi pravidly a požadavky stanovenými v kolekci Kepe O.?. Navíc je navržena pomocí krásného html designu, což usnadňuje čtení a porozumění materiálu.
Zakoupením tohoto produktu získáte vysoce kvalitní řešení problému, které vám pomůže úspěšně zvládnout jakékoli fyzikální úkoly.
Popis produktu je digitální produkt obsahující podrobné řešení problému 17.1.24 z kolekce Kepe O.?. Tato úloha popisuje pohyb hmotného bodu uvnitř trubky, který se otáčí kolem svislé osy konstantní úhlovou rychlostí a při působení silové dvojice s momentem M. V čase t = 0,2 m a relativní rychlosti bodu vr = 2 m/s. Řešení problému je založeno na výpočtu zrychlení bodu a dostředivé síly, kterou zažívá při pohybu uvnitř trubky. Poté se vypočítá třecí síla a moment sil působících na trubku, při kterých je v rovnováze. Z výsledných rovnic se vyjádří moment M, kterým působí dvojice sil na trubku, a získá se odpověď na úlohu. Rozhodnutí bylo učiněno v souladu se všemi pravidly a požadavky stanovenými v kolekci Kepe O.?. Produkt je navržen pomocí krásného html designu, díky kterému bude materiál snazší číst a pochopit. Zakoupením tohoto produktu získáte vysoce kvalitní řešení problému, které vám pomůže úspěšně zvládnout jakékoli fyzikální úkoly.
***
Řešení problému 17.1.24 ze sbírky Kepe O.?. spočívá v určení momentu M působícího na trubku, jestliže se uvnitř trubky pohybuje hmotný bod m = 0,1 kg a trubka se otáčí kolem svislé osy konstantní úhlovou rychlostí ω = 1 rad/s. V okamžiku, kdy t = 0,2 m a relativní rychlost bodu vr = 2 m/s, je nutné úlohu vyřešit a určit moment M.
K vyřešení problému je nutné využít zákonů dynamiky tuhého tělesa. V tomto případě je použit zákon zachování momentu hybnosti, který nám umožňuje dát do souvislosti moment sil působících na soustavu se změnou momentu hybnosti.
Změna momentu hybnosti hmotného bodu v trubce je spojena s působením momentu síly vyplývajícího z působení sil na hmotný bod. Tento moment síly je roven součinu vektorového součinu poloměrového vektoru bodu vzhledem k ose otáčení a síly působící na bod.
Na základě uvedených údajů je možné určit moment hybnosti hmotného bodu v trubici v čase t = 0,2 m. Poté pomocí zákona zachování momentu hybnosti určíme moment M, který na trubici působí. v tuto chvíli.
Chcete-li tedy problém vyřešit, musíte použít následující vzorce:
Hybnost hmotného bodu v trubici: L = m * r x v, kde m je hmotnost bodu, r je vektor poloměru bodu vzhledem k ose otáčení, v je rychlost bodu.
Zákon zachování momentu hybnosti: L1 = L2, kde L1 a L2 jsou momenty hybnosti soustavy v počátečním a konečném časovém okamžiku.
Moment sil působících na soustavu: M = dL/dt, kde dL/dt je časová derivace momentu hybnosti.
Po dosazení všech známých hodnot do těchto vzorců a provedení nezbytných výpočtů můžete získat odpověď na problém - moment M působící na trubku v čase t = 0,2 m při relativní bodové rychlosti vr = 2 m/s.
***
Velmi pohodlný digitální formát pro studium materiálu.
Řešení problémů ze sbírky Kepe O.E. elektronicky dostupné kdykoli a kdekoli.
Digitální produkt vám umožní rychle najít správný úkol.
Řešení problému 17.1.24 v elektronické podobě obsahuje podrobné vysvětlení.
Elektronické zobrazení je vhodné pro práci s materiálem na počítači nebo tabletu.
Schopnost rychle přecházet mezi různými úkoly z kolekce Kepe O.E.
Digitální formát umožňuje ušetřit místo na policích pro papírové knihy.
Elektronický formát lze snadno a rychle odeslat nebo sdílet s kolegy a přáteli.
Řešení problému 17.1.24 v digitální podobě šetří čas na ruční psaní vzorců a výpočtů.
Elektronický pohled na úkol vám umožní rychle se k němu vrátit v případě dotazů nebo chyb.