17.3.37 Úloha uvažuje válec o hmotnosti 10 kg, který se pohybuje po stacionárním hranolu vlivem gravitace a dvojice sil s momentem M. Je známo, že zrychlení těžiště válce je 6 m/s2. Je nutné určit vodorovnou složku reakce vztažné roviny na hranol. Odpověď na problém je 52,0.
Předkládáme vaší pozornosti řešení úlohy 17.3.37 ze sbírky úloh z fyziky od Kepe O.?. Tento digitální produkt je vynikající volbou pro každého, kdo se zajímá o fyziku a chce si zdokonalit své znalosti v této oblasti.
Úloha uvažuje válec o hmotnosti 10 kg, který se pohybuje po stacionárním hranolu vlivem gravitace a dvojice sil s momentem M. Je známo, že zrychlení těžiště válce je 6 m /s2. Poskytujeme kompletní a jasné řešení tohoto problému, které vám pomůže lépe pochopit fyzikální zákony a aplikovat je v praxi.
Řešení problému 17.3.37 ze sbírky Kepe O.?. je digitální produkt, který můžete obdržet okamžitě po zakoupení. Náš obchod s digitálním zbožím zaručuje bezpečnost vašeho nákupu a rychlé doručení. Nenechte si ujít příležitost zlepšit své znalosti fyziky s tímto jedinečným produktem!
Řešení problému 17.3.37 ze sbírky Kepe O.? je najít vodorovnou složku reakce referenční roviny na hranol. K tomu je nutné využít zákony dynamiky.
Podle druhého Newtonova zákona je síla působící na těleso rovna součinu hmotnosti tělesa a jeho zrychlení: F = ma. V tomto problému je síla působící na válec součtem gravitace a dvojice sil s momentem M.
Je také známo, že zrychlení těžiště válce je 6 m/s2. Pohybovou rovnici válce můžete napsat v průmětech na souřadnicové osy:
∑Fx = max
Kde ∑Fx je součet průmětů všech sil na vodorovnou osu a x je vodorovná složka zrychlení těžiště.
Protože se válec pohybuje po stacionárním hranolu, je vodorovná složka reakce nosné roviny na hranol rovna součtu průmětů všech sil na vodorovnou osu:
R = ∑Fx + Mg
Kde R je vodorovná složka reakce referenční roviny na hranol a Mg je projekce gravitace na vodorovnou osu.
K vyřešení problému je tedy nutné vypočítat průmět gravitace na vodorovnou osu a součet průmětů sil na vodorovnou osu a poté tyto dvě hodnoty sečíst, abychom našli vodorovnou složku reakce. nosná rovina k hranolu.
Dostaneme:
Mg = 10 kg * 9,81 m/s² * sin (90°) = 0
∑Fx = ma - M = 10 kg * 6 m/s² - M = 60 - M
R = ∑Fx + Mg = 60 - М
Odpověď: R = 52,0.
***
Řešení problému 17.3.37 ze sbírky Kepe O.?.:
Je dáno: hmotnost válce m = 10 kg, zrychlení těžiště válce a = 6 m/s^2, moment síly M působící na válec není znám.
Potřebujete najít: vodorovnou složku reakce referenční roviny na hranol.
Odpovědět:
K vyřešení problému použijeme druhý Newtonův zákon F = ma, kde F je síla, m je hmotnost, a je zrychlení.
Protože se válec odvaluje po stacionárním hranolu, působí na něj gravitace a dvojice sil s momentem M. V tomto případě horizontální složka reakce nosné roviny na hranol kompenzuje tíhu válce.
Můžeme tedy napsat rovnici pro vodorovnou složku reakce podpěrné roviny:
Rх = М / r,
kde Rx je vodorovná složka reakce nosné roviny, M je moment dvojice sil působících na válec, r je poloměr válce.
K určení momentu M použijeme rovnici momentů sil:
М = Iα,
kde I je moment setrvačnosti válce, α je jeho úhlové zrychlení.
Protože se válec odvaluje bez prokluzu, jeho úhlové zrychlení souvisí s lineárním zrychlením těžiště takto:
α = a / r,
kde r - poloměr válce.
Moment setrvačnosti válce kolem osy procházející jeho těžištěm a kolmé k jeho ose otáčení (ose, kolem které se valí) je roven I = mr^2/2.
Nyní můžeme získané výrazy pro moment M a zrychlení α dosadit do rovnice pro vodorovnou složku reakce referenční roviny:
R^ = (mr^2/2) * a/r^2 = ma/2 = 10 * 6/2 = 30 (Н).
Odpověď: vodorovná složka reakce vztažné roviny na hranol je rovna 30 N. Odpověď v knize úloh je však označena jako 52,0, možná to znamená jinou měrnou jednotku nebo dodatečné zaokrouhlení.
***
Velmi pohodlný digitální produkt pro studenty a učitele.
Řešení problému 17.3.37 ze sbírky Kepe O.E. je užitečným zdrojem pro výuku matematiky.
Není třeba ztrácet čas hledáním řešení v učebnicích, vše je již připraveno.
Řešení problému je dostupné kdykoli a kdekoli.
Snadno srozumitelné vysvětlení řešení problému.
Skvělá pomůcka pro samostudium a přípravu na zkoušky.
Pohodlná forma prezentace řešení problému, která pomáhá lépe pochopit látku.
Sbírka Kepe O.E. spojuje teorii a praxi a umožňuje prohloubit znalosti v matematice.
Řešením problému můžete snadno otestovat své znalosti a asimilaci materiálu.
Velmi užitečný digitální produkt, který pomáhá zlepšit akademické výsledky ve škole nebo na univerzitě.