El volante tiene forma de disco con un diámetro de 40 cm y una masa de 100

Volante

El volante es un producto digital que es un volante virtual con forma de disco con un diámetro de 40 cm y una masa de 100 kg. Fue creado para aquellos interesados ​​en la física y la mecánica.

El volante tiene una velocidad de rotación de 10 rps y se puede detener usando una pastilla de freno, lo que crea una fuerza de fricción de 60 N.

El kit incluye:

• Modelo de volante 3D;
• Animación de rotación del volante;
• Cálculos del momento de fricción, momento de inercia y aceleración angular durante el frenado;
• Tiempo de parada del volante;
• Tareas y ejercicios interactivos.

El volante es una excelente opción para quienes desean mejorar sus conocimientos de física y mecánica. ¡Pídelo ahora y obtén acceso a contenido interesante!

La descripción del producto "Flywheel" es la siguiente:

“Flywheel” es un producto digital que es un volante virtual con forma de disco con un diámetro de 40 cm y una masa de 100 kg. Está diseñado para estudiar física y mecánica. El kit incluye un modelo 3D del volante, animación de rotación, cálculos del momento de fricción, momento de inercia y aceleración angular durante el frenado, así como problemas y ejercicios interactivos.

Durante el funcionamiento, el "Volante" gira a una frecuencia de 10 rps y se detiene mediante una pastilla de freno, que se presiona contra el borde del volante y crea una fuerza de fricción de 60 N. Para este volante, es necesario encontrar :

1. Momento de fuerza de fricción;
2. Momento de inercia del volante;
3. Aceleración angular durante el frenado (en valor absoluto);
4. Tiempo de parada del volante.

Para resolver el problema se requieren fórmulas y leyes apropiadas de la física y la mecánica. Si tienes alguna duda, estoy dispuesto a ayudarte a resolverla.

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Un volante es un cuerpo sólido en forma de disco con un diámetro de 40 cm y una masa de 100 kg. Puede girar alrededor de su eje a una frecuencia de 10 revoluciones por segundo. Al detener el volante con ayuda de una pastilla de freno, que se presiona contra su llanta, se crea una fuerza de fricción de 60 N.

Para resolver el problema 10427, debes utilizar las siguientes fórmulas y leyes:

1. El momento de fuerza de fricción es igual al producto de la fuerza de fricción por el radio del volante: Mtr = Ftr * R.
2. El momento de inercia del volante se calcula mediante la fórmula: I = (m * R^2) / 2, donde m es la masa del volante, R es el radio del volante.
3. La ley de conservación de la energía para el movimiento de rotación establece que la suma de la energía cinética y potencial permanece constante durante la rotación, el frenado y la parada del volante. El par de fricción provoca una desaceleración gradual de la rotación y una disminución de la energía cinética del volante.
4. La aceleración angular durante el frenado se puede calcular mediante la fórmula: α = Mtr / I.
5. La ley del cambio de energía cinética para el movimiento de rotación establece que el cambio de energía cinética es igual al trabajo realizado por el par, es decir ΔК = Wм = Mtr * Δθ, donde Δθ es el ángulo de rotación del volante.

Respuesta:

1. Par de fricción: Mtr = Pie * R = 60 N * 0,2 m = 12 N*m.

2. Momento de inercia del volante: Yo = (m * R^2) / 2 = (100 kg * 0,2 m^2) / 2 = 10 kg * m^2.

3. Aceleración angular durante el frenado: α = Mtr / I = 12 Nm / 10 kilosm^2 = 1,2 rad/s^2 (en valor absoluto).

4. El tiempo de parada del volante se puede calcular mediante la ley del cambio de energía cinética: ΔК = Wм = Mtr * Δθ, donde Δθ es el ángulo de rotación del volante. De la ley de conservación de la energía se deduce que la energía cinética inicial del volante es igual a su energía potencial final. Energía cinética inicial del volante: K1 = (I * ω^2) / 2 = (10 kgm^2 * (10 rev/s * 2π rad/rev)^2) / 2 = 6283,19 J. Energía potencial final del volante: P2 = m * g * h, donde h es la altura a la que se elevará el volante cuando esté parado. h = P2 / (m * g) = K1 / (m * g) = 6,283 m. Δθ = h / R = 6,283 m / 0,2 m = 31,42 rad. Entonces ΔК = Mtr * Δθ = 12 Nm * 31,42 rad = 377,04 J. El cambio en la energía cinética del volante es igual a ΔK = K1 - K2, donde K2 es la energía cinética final, que es cero cuando el volante se detiene. Entonces K1 = ΔK = 377,04 J. Usando la fórmula de energía cinética K = (I * ω^2) / 2, podemos expresar la velocidad angular del volante al detenerse: ω = raíz cuadrada (2 * K / I) = raíz cuadrada (2 * 377,04 J / 10 kg*m^2) = 7,74 rad/s. Ángulo de giro del volante durante su parada: Δθ = ω * t. A partir de aquí podemos expresar el tiempo de parada del volante: t = Δθ / ω = 31,42 rad / 7,74 rad/s = 4,05 s.

Respuesta:

1. Momento de fricción: Mtr = 12 N*m.
2. Momento de inercia del volante: I = 10 kg*m^2.
3. Aceleración angular durante el frenado: α = 1,2 rad/s^2 (en valor absoluto).
4. El volante se detendrá en 4,05 s.

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