Kepe O.E. のコレクションからの問題 15.1.17 の解決策。

15.1.17。一定のモーメント M = 10 N・m を持つ一対の力がドラム 1 に加えられます。質量 m2 = 10 kg のシリンダー 2 は、転がり摩擦係数 α で滑りずに動きます。 = 0.01 m ドラム 1 を 10 回転させるときのシステムの外力の仕事を決定する必要があります。問題の答えは567です。

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製品説明：

Kepe O.? のコレクションからの問題 15.1.17 の解決策。

この問題では、ドラム 1 とシリンダー 2 からなるシステムを考えます。一定のモーメント M = 10 N·m を持つ一対の力がドラム 1 に加えられます。質量 m2 = 10 kg のシリンダー 2 は滑りずに回転し、転がり摩擦係数 μ = 0.01 m ドラム 1 を 10 回転させるときのシステムの外力の仕事を決定する必要があります。

この問題を解決するには、回転運動の力学の法則を使用する必要があります。この場合の外力の仕事は、力のモーメントと回転角の積として定義されます。この場合、回転角度は 10 回転、つまり 20π ラジアンになります。

この問題を解決するには、結局のところ、シリンダーの摩擦力のモーメントと慣性モーメントを見つける必要があります。外力によって行われる仕事は、次の式を使用して決定できます。

A = ΔE = ΔK + ΔU = ΔΔθ、

ここで、A は外力の仕事、ΔE はシステムのエネルギーの変化、ΔK は運動エネルギーの変化、ΔU は位置エネルギーの変化、Στ はシステムに作用する力のモーメントの合計、 Δθは回転角です。

計算の結果、ドラム 1 を 10 回転させたときの系の外力の仕事は 567 J となります。答えは課題に示されたものと一致します。

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