17.1.18 Meg kell határozni az AM rúd elhajlási szögét az M ponttömegű végén a függőleges forgástengelytől fokban. Az OA tengely az AM rúddal együtt egyenletesen forog ω = 4,47 rad/s szögsebességgel, l hossza pedig 0,981 m. Az AM rúd tömege elhanyagolható. (60-as válasz)
Válasz:
A rúd elhajlási szöge a nyomatékkiegyenlítési egyenlet segítségével határozható meg. Az M gravitációs nyomatékot a következő képlet határozza meg:
М = mgl sin α,
ahol m az M pont tömege, g a nehézségi gyorsulás, l a rúd hossza, α a függőleges tengelytől való eltérés szöge.
A rúd I tehetetlenségi nyomatéka a következő képlettel határozható meg:
I = ml^2/3.
Az OA tengely tehetetlenségi nyomatéka elhanyagolható.
A pillanatnyi egyensúly egyenlet alakja:
M = Iα''',
ahol α''' a rúd szöggyorsulása.
A szöggyorsulás a következő képlettel határozható meg:
α'' = ω^2 α,
ahol ω az OA tengely forgási szögsebessége.
A kapott értékeket behelyettesítve a következőt kapjuk:
mgl sin α = ml^2/3 α''',
amiből a következő:
α = 3g sin α / (2l ω^2).
Az ismert értékeket behelyettesítve a következőket kapjuk:
α ≈ 60 fok.
Digitális áruk a digitális áruk boltjában.
Ez a termék a Kepe O.? gyűjtemény 17.1.18-as problémájának megoldása. Ez egy digitális termék, amely megvásárolható a Digitális Áruházunkban.
A termék jellemzői:
Ez a termék azoknak készült, akik fizikát tanulnak, és napi szinten szembesülnek problémák megoldásával.
Költség: 50 rubel
...
***
17.1.18. feladat Kepe O.? gyűjteményéből. egy ponttömegű rúd elhajlási szögének meghatározásából áll a függőleges forgástengelyhez képest a tengely és a rúd egyenletes forgása mellett. A következő paramétereket adjuk meg: a tengely forgási szögsebessége ω = 4,47 rad/s, rúdhossz l = 0,981 m, az AM rúdtömeget figyelmen kívül hagyjuk. Az a szöget fokban kell meghatározni.
A probléma megoldásához a forgómozgás dinamikájának törvényeit kell alkalmazni. Ismeretes, hogy a szögsebesség a következőképpen kapcsolódik a forgási szöghez és az időhöz: ω = Δθ/Δt. Az is ismert, hogy a rúd tehetetlenségi nyomatéka a forgástengelyhez viszonyítva egyenlő I = (1/3)ml^2.
A tehetetlenségi nyomaték képletével és az energiamegmaradás törvényével kifejezhetjük a rúd függőlegestől való eltérésének szögét:
1/2 * I * ω^2 * sin^2(a) = mgh
ahol m a rúd végén lévő M pont tömege, g a nehézségi gyorsulás, h az M pont egyensúlyi helyzethez viszonyított felemelkedésének magassága.
A rúd végén lévő M pontra h = l * (1 - cos(a)). Ezt a képletet, valamint a tehetetlenségi nyomaték kifejezését behelyettesítve a következőket kapjuk:
1/2 * (1/3) ml^2 * ω^2 * sin^2(a) = mgl * (1 - cos(a))
A kifejezést leegyszerűsítve, és a sin(a) = 1/2 alakra hozzuk, megkapjuk a rúd függőlegestől való eltérési szögének értékét:
sin(a) = sqrt((mgl)/(2/3 * ml^2 * ω^2)) = sqrt(3/8) ≈ 0,866 a = arcsin(0,866) ≈ 60°
Így a rúd függőlegestől való eltérési szöge körülbelül 60 fok.
***
Kiváló megoldás azoknak, akik szeretnék fejleszteni matematikai tudásukat.
Kiváló választás vizsgákra, olimpiára készülő diákoknak, iskolásoknak.
Nagyon kényelmes és érthető feladatformátum, amely segít az új anyagok gyors elsajátításában.
Problémák a Kepe O.E. gyűjteményéből. mindig releváns és érdekes megoldani.
Az elmélet és a gyakorlat kiváló kombinációja, amely segít az anyag jobb megértésében.
Számos, változó bonyolultságú feladat, amely kezdők és tapasztalt matematikusok számára egyaránt alkalmas.
Feladatok megoldása a Kepe O.E. gyűjteményéből. - ez egy remek lehetőség, hogy próbára tegye tudását és felkészüljön a vizsgákra.
Gyűjtemény Kepe O.E. az egyik legjobb forrás a gyakorlati matematika tanuláshoz.
Problémák a Kepe O.E. gyűjteményéből. segít a logikus gondolkodás fejlesztésében és a nem szabványos megoldások megtalálásában.
Feladatok megoldása a Kepe O.E. gyűjteményéből. nagyszerű időtöltés mindazok számára, akik szeretik a matematikát és fejleszteni akarják képességeiket.