Vauhtipyörä on levyn muotoinen, jonka halkaisija on 40 cm ja massa 100

Vauhtipyörä

Vauhtipyörä on digitaalinen tuote, joka on virtuaalinen vauhtipyörä, jonka levyn muoto on halkaisijaltaan 40 cm ja massa 100 kg. Se on luotu fysiikasta ja mekaniikasta kiinnostuneille.

Vauhtipyörän pyörimisnopeus on 10 rps ja se voidaan pysäyttää jarrupalalla, joka saa aikaan 60 N:n kitkavoiman.

Pakkaus sisältää:

• 3D-vauhtipyörä malli;
• Vauhtipyörän pyörimisen animaatio;
• Kitkamomentin, hitausmomentin ja kulmakiihtyvyyden laskelmat jarrutuksen aikana;
• Vauhtipyörän pysähtymisaika;
• Interaktiivisia tehtäviä ja harjoituksia.

Vauhtipyörä on erinomainen valinta niille, jotka haluavat parantaa fysiikan ja mekaniikan tietämystään. Tilaa se nyt ja saat käyttöösi jännittävän sisällön!

Tuotteen "Vauhtipyörä" kuvaus on seuraava:

"Vauhtipyörä" on digitaalinen tuote, joka on virtuaalinen vauhtipyörä, jonka levyn muoto on halkaisijaltaan 40 cm ja massa 100 kg. Se on suunniteltu opiskelemaan fysiikkaa ja mekaniikkaa. Sarja sisältää vauhtipyörän 3D-mallin, pyörimisen animaation, kitkamomentin, hitausmomentin ja kulmakiihtyvyyden laskelmia jarrutuksen aikana sekä interaktiivisia ongelmia ja harjoituksia.

"Vauhtipyörä" pyörii käytön aikana 10 rps:n taajuudella, ja se pysäytetään jarrupalalla, joka painetaan vauhtipyörän reunaa vasten ja muodostaa 60 N:n kitkavoiman. Tätä vauhtipyörää varten sinun on löydettävä :

1. Kitkavoiman hetki;
2. Vauhtipyörän hitausmomentti;
3. Kulmakiihtyvyys jarrutuksen aikana (absoluuttisena arvona);
4. Vauhtipyörän pysähtymisaika.

Ongelman ratkaisemiseksi tarvitaan sopivia kaavoja ja fysiikan ja mekaniikan lakeja. Jos sinulla on kysyttävää, olen valmis auttamaan niiden ratkaisemisessa.

***

Vauhtipyörä on kiekon muotoinen kiinteä runko, jonka halkaisija on 40 cm ja massa 100 kg. Se voi pyöriä akselinsa ympäri taajuudella 10 kierrosta sekunnissa. Pysäyttäessä vauhtipyörää sen vannetta vasten painetun jarrupalan avulla syntyy 60 N:n kitkavoima.

Tehtävän 10427 ratkaisemiseksi sinun on käytettävä seuraavia kaavoja ja lakeja:

1. Kitkavoiman momentti on yhtä suuri kuin kitkavoiman ja vauhtipyörän säteen tulo: Mtr = Ftr * R.
2. Vauhtipyörän hitausmomentti lasketaan kaavalla: I = (m * R^2) / 2, missä m on vauhtipyörän massa, R on vauhtipyörän säde.
3. Pyörimisliikkeen energian säilymislaki sanoo, että kineettisen ja potentiaalisen energian summa pysyy vakiona vauhtipyörän pyörimisen, jarrutuksen ja pysähtymisen aikana. Kitkamomentti johtaa asteittaiseen pyörimisen hidastumiseen ja vauhtipyörän liike-energian vähenemiseen.
4. Kulmakiihtyvyys jarrutuksen aikana voidaan laskea kaavalla: α = Mtr / I.
5. Pyörimisliikkeen kineettisen energian muutoslaki sanoo, että liike-energian muutos on yhtä suuri kuin vääntömomentin tekemä työ, ts. ΔК = Wм = Mtr * Δθ, missä Δθ on vauhtipyörän pyörimiskulma.

Vastaus:

1. Kitkamomentti: Mtr = Ftr * R = 60 N * 0,2 m = 12 N * m.

2. Vauhtipyörän hitausmomentti: I = (m * R^2) / 2 = (100 kg * 0,2 m^2) / 2 = 10 kg * m^2.

3. Kulmakiihtyvyys jarrutuksen aikana: α = Mtr / I = 12 Nm / 10 kgm^2 = 1,2 rad/s^2 (absoluuttinen arvo).

4. Vauhtipyörän pysähtymisaika voidaan laskea kineettisen energian muutoslain avulla: ΔК = Wм = Mtr * Δθ, missä Δθ on vauhtipyörän pyörimiskulma. Energian säilymisen laista seuraa, että vauhtipyörän kineettinen alkuenergia on yhtä suuri kuin sen lopullinen potentiaalienergia. Vauhtipyörän kineettinen alkuenergia: K1 = (I * ω^2) / 2 = (10 kgm^2* (10 rp/s * 2π rad/kierros)^2) / 2 = 6283,19 J. Vauhtipyörän lopullinen potentiaalienergia: P2 = m * g * h, missä h on korkeus, johon vauhtipyörä nousee pysäytettynä. h = P2/(m*g) = K1/(m*g) = 6,283 m. Δθ = h / R = 6,283 m / 0,2 m = 31,42 rad. Silloin ΔК = Mtr * Δθ = 12 Nm * 31,42 rad = 377,04 J. Vauhtipyörän liike-energian muutos on yhtä suuri kuin ΔK = K1 - K2, missä K2 on lopullinen kineettinen energia, joka on nolla vauhtipyörän pysähtyessä. Sitten K1 = ΔK = 377,04 J. Käyttämällä kaavaa kineettiselle energialle K = (I * ω^2) / 2, voimme ilmaista vauhtipyörän kulmanopeuden pysähtyessä: ω = sqrt(2 * K / I) = sqrt (2 * 377,04 J / 10 kg*m^2) = 7,74 rad/s. Vauhtipyörän pyörimiskulma sen pysähtyessä: Δθ = ω * t. Tästä voimme ilmaista vauhtipyörän pysähtymisajan: t = Δθ / ω = 31,42 rad / 7,74 rad/s = 4,05 s.

Vastaus:

1. Kitkamomentti: Mtr = 12 N*m.
2. Vauhtipyörän hitausmomentti: I = 10 kg*m^2.
3. Kulmakiihtyvyys jarrutuksen aikana: α = 1,2 rad/s^2 (absoluuttinen arvo).
4. Vauhtipyörä pysähtyy 4,05 sekunnissa.

***

1. Hieno digituote! Vauhtipyörä auttaa kehittämään koordinaatiota ja kestävyyttä.
2. Olen erittäin tyytyväinen ostokseeni - vauhtipyörä on täydellinen kotiharjoitteluun.
3. Vauhtipyörä täytti kaikki odotukseni - se on hyvin tehty ja tekee harjoittelusta hauskaa.
4. Jos etsit tehokasta tapaa ylläpitää kuntoasi, vauhtipyörä on täydellinen valinta.
5. Kiitos loistavasta tuotteesta! Vauhtipyörä auttaa minua pysymään kunnossa ja terveenä.
6. Pidän todella siitä, kuinka vauhtipyörä auttaa minua kehittämään taitojani ja parantamaan tuloksiani.
7. Erinomainen valinta niille, jotka haluavat pysyä kunnossa ja pitää huolta terveydestään - vauhtipyörä on ihanteellinen tähän.