Le volant a la forme d'un disque d'un diamètre de 40 cm et d'une masse de 100

Volant

Le volant d'inertie est un produit numérique qui est un volant d'inertie virtuel en forme de disque d'un diamètre de 40 cm et d'une masse de 100 kg. Il a été créé pour ceux qui s'intéressent à la physique et à la mécanique.

Le volant a une vitesse de rotation de 10 rps et peut être arrêté à l'aide d'une plaquette de frein, ce qui crée une force de friction de 60 N.

Le kit comprend :

• Modèle de volant d'inertie 3D ;
• Animation de la rotation du volant ;
• Calculs du moment de frottement, du moment d'inertie et de l'accélération angulaire lors du freinage ;
• Temps d’arrêt du volant ;
• Tâches et exercices interactifs.

Le volant d'inertie est un excellent choix pour ceux qui souhaitent améliorer leurs connaissances en physique et en mécanique. Commandez-le maintenant et accédez à du contenu passionnant !

La description du produit « Volant » est la suivante :

« Flywheel » est un produit numérique, qui est un volant d'inertie virtuel en forme de disque d'un diamètre de 40 cm et d'une masse de 100 kg. Il est conçu pour étudier la physique et la mécanique. Le kit comprend un modèle 3D du volant d'inertie, une animation de rotation, des calculs du moment de frottement, du moment d'inertie et de l'accélération angulaire lors du freinage, ainsi que des problèmes et exercices interactifs.

Pendant le fonctionnement, le « Volant » tourne à une fréquence de 10 rps, et il est arrêté à l'aide d'une plaquette de frein, qui est plaquée contre le bord du volant et crée une force de friction de 60 N. Pour ce volant, il faut trouver :

1. Moment de force de frottement ;
2. Moment d'inertie du volant ;
3. Accélération angulaire lors du freinage (en valeur absolue) ;
4. Temps d’arrêt du volant.

Pour résoudre le problème, des formules et des lois appropriées de la physique et de la mécanique sont nécessaires. Si vous avez des questions, je suis prêt à vous aider à les résoudre.

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Un volant d'inertie est un corps solide en forme de disque d'un diamètre de 40 cm et d'une masse de 100 kg. Il peut tourner autour de son axe à une fréquence de 10 tours par seconde. Lors de l'arrêt du volant à l'aide d'une plaquette de frein pressée contre sa jante, une force de friction de 60 N est créée.

Pour résoudre le problème 10427, vous devez utiliser les formules et lois suivantes :

1. Le moment de force de frottement est égal au produit de la force de frottement et du rayon du volant : Mtr = Ftr * R.
2. Le moment d'inertie du volant est calculé par la formule : I = (m * R^2) / 2, où m est la masse du volant, R est le rayon du volant.
3. La loi de conservation de l'énergie pour le mouvement de rotation stipule que la somme de l'énergie cinétique et potentielle reste constante pendant la rotation, le freinage et l'arrêt du volant. Le moment de frottement entraîne un ralentissement progressif de la rotation et une diminution de l'énergie cinétique du volant.
4. L'accélération angulaire lors du freinage peut être calculée à l'aide de la formule : α = Mtr / I.
5. La loi de changement d'énergie cinétique pour le mouvement de rotation stipule que le changement d'énergie cinétique est égal au travail effectué par le couple, c'est-à-dire ΔК = Wм = Mtr * Δθ, où Δθ est l'angle de rotation du volant.

Répondre:

1. Couple de frottement : Mtr = Ftr * R = 60 N * 0,2 m = 12 N*m.

2. Moment d'inertie du volant : I = (m * R^2) / 2 = (100 kg * 0,2 m^2) / 2 = 10 kg * m^2.

3. Accélération angulaire lors du freinage : α = Mtr / I = 12Nm / 10 kgm^2 = 1,2 rad/s^2 (en valeur absolue).

4. Le temps d'arrêt du volant peut être calculé à l'aide de la loi de variation de l'énergie cinétique : ΔК = Wм = Mtr * Δθ, où Δθ est l'angle de rotation du volant. De la loi de conservation de l'énergie, il résulte que l'énergie cinétique initiale du volant d'inertie est égale à son énergie potentielle finale. Énergie cinétique initiale du volant : K1 = (I * ω^2) / 2 = (10 kgm^2 * (10 tours/s * 2π rad/tour)^2) / 2 = 6283,19 J. Énergie potentielle finale du volant : P2 = m * g * h, où h est la hauteur à laquelle montera le volant à l'arrêt. h = P2 / (m * g) = K1 / (m * g) = 6,283 m. Δθ = h / R = 6,283 m / 0,2 m = 31,42 rad. Alors ΔК = Mtr * Δθ = 12 Nm * 31,42 rad = 377,04 J. La variation de l'énergie cinétique du volant est égale à ΔK = K1 - K2, où K2 est l'énergie cinétique finale, qui est nulle lorsque le volant s'arrête. Alors K1 = ΔK = 377,04 J. En utilisant la formule de l'énergie cinétique K = (I * ω^2) / 2, on peut exprimer la vitesse angulaire du volant à l'arrêt : ω = sqrt(2 * K / I) = sqrt(2 * 377,04 J / 10 kg*m^2) = 7,74 rad/s. Angle de rotation du volant lors de son arrêt : Δθ = ω * t. De là, nous pouvons exprimer le temps d’arrêt du volant : t = Δθ / ω = 31,42 rad / 7,74 rad/s = 4,05 s.

Répondre:

1. Moment de frottement : Mtr = 12 N*m.
2. Moment d'inertie du volant : I = 10 kg*m^2.
3. Accélération angulaire lors du freinage : α = 1,2 rad/s^2 (en valeur absolue).
4. Le volant s'arrêtera dans 4,05 s.

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7. Un excellent choix pour ceux qui veulent rester en forme et prendre soin de leur santé - le volant d'inertie est idéal pour cela.