Az oldal a 10315-ös feladatot tartalmazza, amely egy 20 kg tömegű és 40 cm sugarú tömör henger forgását írja le súrlódási erők hatására. Ebben az esetben a henger lelassul és leáll, a súrlódási erők által végzett munka pedig 1568 J. A fékezés megkezdése előtt meg kell találni a henger forgási periódusát.
A probléma megoldásához a következő képleteket és törvényeket kell használnia:
Ezekkel a képletekkel kiszámíthatja a henger forgási idejét a fékezés megkezdése előtt:
T = 2 * pi * sqrt (I / (2 * A))
Az ismert értékeket behelyettesítve a következőket kapjuk:
T = 2 * pi * sqrt(0,5 * m * r^2 / (2 * 1568))
T = 2 * pi * sqrt (0,5 * 20 * 0,4^2 / (2 * 1568))
T ≈ 3,76 mp
Így a henger forgási ideje a fékezés megkezdése előtt körülbelül 3,76 másodperc.
Bemutatunk egy digitális terméket - egy érdekes probléma egy 20 kg tömegű és 40 cm sugarú tömör henger forgásával kapcsolatban!
Ez a probléma a henger súrlódási erők hatására bekövetkező forgását, lassítását és leállását, valamint a súrlódási erők munkáját írja le. A feladat azoknak szól, akik érdeklődnek a fizika és a matematika iránt, illetve azoknak, akik ezen a területen szeretnék fejleszteni tudásukat.
A probléma megoldása a forgó mozgás mechanikájával kapcsolatos képletek és törvények használatán alapul. Ennek eredményeként a fékezés megkezdése előtt ki tudja számítani a henger forgási idejét!
A kihívás egy digitális termék, amely PDF formátumban letölthető. Vásároljon most egy feladatot, és fejlessze tudását fizikában és matematikában!
Bemutatunk egy digitális terméket - egy érdekes probléma egy 20 kg tömegű és 40 cm sugarú tömör henger forgásával kapcsolatban! Ez a probléma a henger súrlódási erők hatására bekövetkező forgását, lassítását és leállását, valamint a súrlódási erők munkáját írja le. A feladat azoknak szól, akik érdeklődnek a fizika és a matematika iránt, illetve azoknak, akik ezen a területen szeretnék fejleszteni tudásukat.
A probléma megoldásához olyan képleteket és törvényeket kell használni, amelyek a forgó mozgás mechanikájához kapcsolódnak. A henger tehetetlenségi nyomatéka a forgástengelyhez képest I = 0,5 * m * r^2, ahol m a henger tömege, r a henger sugara. Egy forgó henger kinetikus energiája egyenlő E = 0,5 * I * w^2, ahol w a henger forgási szögsebessége. A henger fékezése során fellépő súrlódási erők munkája egyenlő: A = E1 - E2, ahol E1 a henger fékezés előtti kinetikus energiája, E2 a henger kinetikus energiája leállás után. A henger forgási idejét a T = 2 * pi / w képlet határozza meg, ahol pi a "pi" szám.
A probléma körülményeinek megfelelően egy 20 kg tömegű és 40 cm sugarú henger forgott a fékezés megkezdése előtt. A súrlódási erők munkája 1568 J volt. A T = 2 * pi * sqrt(I / (2 * A)) számítási képlet segítségével, ahol I a henger tehetetlenségi nyomatéka, A pedig a súrlódási erők munkája, kiszámíthatjuk a henger forgási idejét a fékezés megkezdése előtt.
Az ismert értékeket behelyettesítve a következőt kapjuk: T = 2 * pi * sqrt(0,5 * m * r^2 / (2 * 1568)) = 2 * pi * sqrt(0,5 * 20 * 0,4^2 / (2 * 1568) ) ≈ 3,76 mp.
Így a henger forgási ideje a fékezés megkezdése előtt körülbelül 3,76 másodperc. A feladat PDF formátumban jelenik meg, és letölthető. Ha bármilyen kérdése van a megoldással kapcsolatban, ne habozzon kérni segítséget.
***
Termékleírás:
Ez a termék egy 20 kg tömegű és 40 cm sugarú tömör henger, amely a tengelye körül forog. Súrlódási erők hatására lassan mozog és megáll. A henger leállásához vezető súrlódási erők által végzett munka 1568 J.
A probléma megoldásához meg kell találni a henger forgási idejét a fékezés megkezdése előtt. Ehhez használhatja az energiamegmaradás törvényét, amely szerint egy test mozgási és potenciális energiájának összege mozgás közben állandó marad.
A kezdeti időpillanatban a henger a mozgási energiának megfelelő bizonyos szögsebességgel forgott. A lelassulással a mozgási energia súrlódási munkává alakul, ami a forgási sebesség csökkenéséhez vezet. Amikor a sebesség eléri a nullát, az összes mozgási energia súrlódási erőkké alakul át, ami a henger leállásához vezet.
A forgási periódus meghatározásához használhatja a forgó test kinetikus energiájának képletét:
K = (1/2) I w^2,
ahol K a mozgási energia, I a henger tehetetlenségi nyomatéka, w a henger forgási szögsebessége.
A henger tehetetlenségi nyomatéka a következő képlettel számítható ki:
I = (1/2) M R^2,
ahol M a henger tömege, R a henger sugara.
Így a forgási periódus meghatározásához meg kell találni a henger forgási szögsebességét a kezdeti időpillanatban, és a lengés periódusának képletét kell használni:
T = 2π/w.
Így a henger forgási ideje a fékezés megkezdése előtt a következő képlettel meghatározható:
T = 2π √(I/(2K)) = 2π √(M R^2/(8K)).
Az ismert értékeket behelyettesítve a következőket kapjuk:
T = 2π √(20 kg * (0,4 m) ^ 2 / (8 * 1568 J)) ≈ 1,43 mp.
***