A due volani identici in riposo, disse

Fiduciosamente:

  • Velocità angolare dei volani a riposo: $\omega_1=\omega_2=63$ rad/s
  • Il primo volano si è fermato dopo 1 minuto
  • Il secondo volano fece 360 ​​giri finché non si fermò completamente.

Trovare:

  1. Quale volano aveva la coppia frenante maggiore?
  2. Quante volte maggiore era la coppia frenante di questo volano?

Il primo volano si è fermato dopo 1 minuto, ovvero ha prodotto $\theta_1=\omega_1 \cdot t=63 \cdot 60 = $3780 rad durante questo periodo di tempo. Il secondo volano ha compiuto 360 giri fino all'arresto completo, il che corrisponde ad un angolo di rotazione di $\theta_2=360\cdot 2\pi=720\pi$ rad. Calcoliamo il tempo durante il quale il secondo volano ha effettuato un dato numero di giri:

$$\theta_2=\omega_2 \cdot t \Rightarrow t=\frac{\theta_2}{\omega_2}=\frac{720\pi}{63}\about36.13\text{ с}$$

Ora puoi determinare la coppia frenante dei due volani. Per fare ciò utilizziamo la formula che descrive il movimento del volano in presenza di attrito:

$$I\frac{d\omega}{dt}=M-M_{\text{тр}},$$

dove $I$ è il momento d'inerzia del volano, $M$ è il momento delle forze esterne che agiscono sul volano, $M_{\text{tr}}$ è il momento di attrito.

Poiché i volani sono identici, i loro momenti di inerzia sono uguali, il che significa che sono uguali anche i momenti delle forze che agiscono su di essi alla stessa velocità angolare. Possiamo quindi concludere che la coppia frenante è proporzionale alla coppia di attrito. Si può anche notare che la coppia di attrito che agisce sul volano è proporzionale alla forza di attrito, che a sua volta è proporzionale alla forza normale che agisce sul volano. In questo caso la forza normale è determinata dal peso del volano ed è pari a $F_{\text{n}}=mg$, dove $m$ è la massa del volano e $g$ è l'accelerazione di gravità.

Pertanto, possiamo scrivere:

$$M_{\text{тр}}=\mu F_{\text{н}},$$

dove $\mu$ è il coefficiente di attrito.

Poiché i volani sono gli stessi, il coefficiente di attrito in entrambi i casi sarà uguale, il che significa che i momenti di attrito possono essere confrontati direttamente. In questo caso è possibile utilizzare la formula ottenuta sopra per calcolare la coppia di attrito per ciascun volano.

Per il primo volano:

$$M_{\text{тр},1}=\mu F_{\text{н},1}=\mu mg$$

Per il secondo volano:

$$M_{\text{тр},2}=\mu F_{\text{н},2}=\mu mg$$

Poiché le masse dei volani sono le stesse, è possibile confrontare i momenti di attrito utilizzando solo il coefficiente di attrito $\mu$. Confrontiamo i valori dei momenti di attrito per entrambi i volani:

$$M_{\text{тр},1}=M_{\text{тр},2}$$

Pertanto, le coppie frenanti per entrambi i volani erano le stesse.

Risposta: Le coppie frenanti per entrambi i volani erano le stesse.

Descrizione del prodotto: Volano motore

Il volano del motore è un elemento indispensabile nei meccanismi che funzionano con movimento rotatorio. I volani vengono utilizzati per immagazzinare l'energia cinetica della rotazione e la transizione graduale da una velocità all'altra. Il nostro prodotto digitale è un modello di volano motore che può essere utilizzato come componente nello sviluppo di meccanismi e dispositivi.

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Ha detto a due volani identici a riposo...


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La descrizione del prodotto si riferisce al problema 10720 che coinvolge due volani identici a riposo a cui è data la stessa velocità angolare di 63 rad/s.

Come risultato dell'azione delle forze di attrito sul primo volano, si fermò dopo un minuto e il secondo volano fece 360 ​​giri finché non si fermò completamente.

È necessario determinare quale volano ha avuto la coppia frenante maggiore e per quante volte.

Per risolvere il problema è necessario utilizzare la legge di conservazione dell'energia del moto rotatorio, la quale afferma che l'energia meccanica totale del moto rotatorio di un corpo rigido rimane costante in assenza di momenti di forza esterni.

Dovresti anche prendere in considerazione la formula per il momento della forza di attrito, che si esprime attraverso il coefficiente di attrito e la forza normale.

La formula di calcolo per determinare la coppia frenante sarà simile alla seguente:

M = io * (ω_f - ω_i) / t

dove M è la coppia frenante, I è il momento di inerzia del volano, ω_f e ω_i sono rispettivamente la velocità angolare finale e iniziale, t è il tempo del movimento.

Per determinare il momento di inerzia di un volano, è possibile utilizzare i suoi parametri geometrici (massa, dimensioni, posizione degli assi) e la formula per il momento di inerzia di un corpo solido rispetto all'asse di rotazione.

Utilizzando i valori ottenuti della coppia frenante per ciascun volano, è possibile calcolare quante volte la coppia frenante è stata maggiore per un volano rispetto all'altro.


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