フライホイールは直径40cm、質量100の円盤状です。

フライホイール

フライホイールは、直径40cm、質量100kgの円盤状の仮想的なフライホイールであるデジタル製品です。物理学や力学に興味がある人のために作成されました。

フライホイールの回転速度は 10 rps で、60 N の摩擦力を生み出すブレーキ パッドを使用して停止できます。

キットには以下が含まれます:

• 3D フライホイール モデル。
• フライホイールの回転のアニメーション。
• 制動時の摩擦モーメント、慣性モーメント、角加速度の計算。
• フライホイール停止時間。
• インタラクティブなタスクと演習。

フライホイールは、物理学や力学の知識を向上させたい人にとって最適な選択肢です。今すぐ注文して、エキサイティングなコンテンツにアクセスしてください!

製品「フライホイール」の説明は以下の通りです。

「フライホイール」は、直径40cm、質量100kgの円盤状の仮想的なフライホイールであるデジタルプロダクトです。物理学や力学を学ぶために設計されています。このキットには、フライホイールの 3D モデル、回転のアニメーション、摩擦モーメント、慣性モーメント、制動時の角加速度の計算のほか、インタラクティブな問題や演習が含まれています。

動作中、「フライホイール」は 10 rps の周波数で回転し、ブレーキ パッドを使用して停止します。ブレーキ パッドはフライホイールのリムに押し付けられ、60 N の摩擦力が発生します。このフライホイールについては、 :

1. 摩擦力のモーメント;
2. フライホイールの慣性モーメント。
3. 制動時の角加速度（絶対値）。
4. フライホイールの停止時間。

問題を解決するには、適切な公式と物理法則、力学が必要です。ご質問がございましたら、喜んで解決いたします。

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フライホイールは直径40cm、質量100kgの円盤状の固体です。軸の周りを 1 秒あたり 10 回転の速度で回転できます。リムに押し付けられたブレーキパッドを使ってフライホイールを停止すると、60 N の摩擦力が発生します。

問題 10427 を解決するには、次の公式と法則を使用する必要があります。

1. 摩擦力のモーメントは、摩擦力とフライホイールの半径の積に等しくなります: Mtr = Ftr * R。
2. フライホイールの慣性モーメントは、I = (m * R^2) / 2 という式で計算されます。ここで、m はフライホイールの質量、R はフライホイールの半径です。
3. 回転運動のエネルギー保存の法則は、フライホイールの回転、制動、停止中に運動エネルギーと位置エネルギーの合計が一定に保たれることを示しています。摩擦トルクにより、フライホイールの回転が徐々に減速し、運動エネルギーが減少します。
4. 制動時の角加速度は、α = Mtr / I の式で計算できます。
5. 回転運動の運動エネルギーの変化の法則では、運動エネルギーの変化はトルクによって行われる仕事に等しい、つまり、 ΔК = Wм = Mtr * Δθ、ここで Δθ はフライホイールの回転角度です。

答え：

1. 摩擦トルク： Mtr = Ftr * R = 60 N * 0.2 m = 12 N * m。

2. フライホイール慣性モーメント: I = (m * R^2) / 2 = (100 kg * 0.2 m^2) / 2 = 10 kg * m^2。

3. 制動時の角加速度: α = Mtr / I = 12 Nメートル/10kgm^2 = 1.2 rad/s^2 (絶対値)。

4. フライホイールの停止時間は、運動エネルギーの変化の法則を使用して計算できます。 ΔК = Wм = Mtr * Δθ、ここで Δθ はフライホイールの回転角度です。 エネルギー保存則から、フライホイールの初期運動エネルギーは最終位置エネルギーに等しいことがわかります。 フライホイールの初期運動エネルギー：K1 = (I * ω^2) / 2 = (10 kgm^2 * (10 rev/s * 2π rad/rev)^2) / 2 = 6283.19 J。 フライホイールの最終位置エネルギー: P2 = m * g * h、h は停止時にフライホイールが上昇する高さです。 h = P2 / (m * g) = K1 / (m * g) = 6.283 m。 Δθ = h / R = 6.283 m / 0.2 m = 31.42 rad。 すると ΔК = Mtr * Δθ = 12 Nm * 31.42 rad = 377.04 J. フライホイールの運動エネルギーの変化は、ΔK = K1 - K2 に等しくなります。ここで、K2 は最終的な運動エネルギーであり、フライホイールが停止するとゼロになります。 すると、K1 = ΔK = 377.04 J となります。 運動エネルギー K = (I * ω^2) / 2 の公式を使用すると、停止時のフライホイールの角速度を表すことができます。 ω = sqrt(2 * K / I) = sqrt(2 * 377.04 J / 10 kg*m^2) = 7.74 rad/s。 停止中のフライホイールの回転角: Δθ = ω * t。 ここから、フライホイールの停止時間を表すことができます。 t = Δθ / ω = 31.42 rad / 7.74 rad/s = 4.05 秒。

答え：

1. 摩擦モーメント:Mtr = 12 N*m。
2. フライホイール慣性モーメント: I = 10 kg*m^2。
3. 制動時の角加速度：α＝1.2rad/s^2（絶対値）。
4. フライホイールは 4.05 秒で停止します。

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