16.1.26 Määritä 3 s liikkeen alkamisen jälkeen vauhtipyörän, jonka massa on m = 12 kg ja pyörimissäde i = 1,73 m, kulmanopeus. Vauhtipyörään vaikuttaa vääntömomentti Mz = 6 N • m. (Vastaus 0,501)
Ratkaisu tehtävään 16.1.26 Kepe O.? -kokoelmasta. koostuu vauhtipyörän kulmanopeuden määrittämisestä 3 s liikkeen alkamisen jälkeen. Ongelmatiedot: vauhtipyörän massa m = 12 kg, pyörimissäde i = 1,73 m, vääntömomentti Mz = 6 N • m.
Ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen käyttää pyörivän liikkeen dynamiikan yhtälöä:
Мz = Iα
missä Mz on vääntömomentti, I on hitausmomentti, α on kulmakiihtyvyys.
Kulmanopeuden määrittämiseksi on tarpeen tietää kulmakiihtyvyyden arvo, joka löytyy kulmakiihtyvyyden yhtälöstä:
α = ω/t
missä ω on kulmanopeus, t on aika.
Näistä yhtälöistä voidaan ilmaista vauhtipyörän kulmanopeus 3 s liikkeen alkamisen jälkeen:
Мz = Iα
α = Мz/I
ω = at
Korvaamalla tiedot, saamme:
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
Vauhtipyörän kulmanopeus 3 s liikkeen alkamisen jälkeen on siis 10,41 rad/s (vastaus 0,501).
***
Tehtävä 16.1.26 Kepe O.?:n kokoelmasta. viittaa osaan "Integraalit parametrin kanssa". Sen ratkaisemiseksi sinun on löydettävä funktion integraali, joka sisältää parametrin tietyllä aikavälillä. Ongelman ratkaiseminen edellyttää integrointimenetelmien tuntemusta sekä kykyä työskennellä lausekkeiden parametrien kanssa. Saatat joutua käyttämään trigonometrisiä funktioita ja muuttujien korvauksia. Ongelman 16.1.26 ratkaisu voi olla hyödyllinen yliopistojen matematiikan erikoisuuksien opiskelijoille ja opettajille sekä kaikille matematiikasta kiinnostuneille.
***