문제 15.7.4는 동일한 질량이 2kg이고 한 쌍의 힘 M = 1N · m의 일정한 모멘트에 의해 구동되고 반경이 반지름인 경우 두 번 회전한 후 기어 1과 2의 각속도를 결정하는 것입니다. 회전축에 대한 각 바퀴의 회전수는 0.2m이고 문제의 답은 12.5입니다.
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내가 설명하는 디지털 제품은 Kepe O.? 컬렉션의 문제 15.7.4에 대한 솔루션입니다. 임무는 두 회전 후 기어 1과 2의 각속도를 결정하는 것입니다. 두 기어가 동일한 질량이 2kg이고 한 쌍의 힘 M = 1 N • m의 일정한 모멘트와 회전 반경에 의해 구동되는 경우 회전축을 기준으로 한 각 바퀴의 길이는 0.2m입니다. 문제에 대한 해결책은 아름다운 HTML 형식으로 제공되며 필요한 모든 계산과 설명이 포함되어 있습니다. 본 제품은 강체회전의 원리를 보다 잘 이해하고 이를 실제로 적용하고자 하는 학생들에게 유용할 것입니다. 구조화되고 쉽게 접근할 수 있는 형식의 프리젠테이션은 사용 편의성을 보장하고 심미적 매력을 향상시킵니다. 이 디지털 제품은 학생과 학생들이 물리학 및 수학 분야의 지식을 향상하고 시험 및 테스트를 준비하는 데 도움이 됩니다. 문제의 답은 12.5 입니다.
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Kepe O.? 컬렉션의 문제 15.7.4에 대한 솔루션입니다. 각 바퀴의 질량과 관성 반경뿐만 아니라 다음 상태에서 바퀴를 움직이게 하는 한 쌍의 힘의 일정한 모멘트가 주어지면 두 번의 회전 후 바퀴의 각속도를 결정하는 것과 관련됩니다. 나머지.
문제를 해결하기 위해서는 회전운동 에너지 보존 법칙을 이용할 필요가 있다. 이 법칙에 따르면 회전 운동의 운동 에너지 변화는 시스템에 가해지는 외부 힘의 작업과 같습니다. 이 경우 외력은 토크를 생성하는 한 쌍의 힘입니다.
따라서 우리는 방정식을 쓸 수 있습니다:
ΔE = A,
여기서 ΔE는 바퀴 회전의 운동 에너지 변화이고, A는 두 번의 회전 동안 한 쌍의 힘이 한 일입니다.
바퀴가 회전할 때 운동 에너지는 다음 공식에 의해 결정되는 것으로 알려져 있습니다.
E = (IΩ²)/2,
여기서 I는 회전축에 대한 바퀴의 관성 모멘트이고, Ω는 바퀴의 각속도입니다.
따라서 바퀴의 운동 에너지를 변경하려면 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
ΔE = E2 - E1 = (IΩ2² - IΩ1²)/2,
여기서 E1과 E2는 각각 이동 시작과 끝 부분의 바퀴의 운동 에너지입니다.
두 번의 회전 동안 한 쌍의 힘이 한 일은 다음과 같습니다.
A = МΔψ = 2πМ,
여기서 M은 힘 쌍의 일정한 모멘트이고 Δψ = 2π는 2회전에 대한 바퀴의 전체 회전 각도입니다.
이제 알려진 값을 방정식 ΔE = A로 대체할 수 있습니다.
(IΩ2² - IΩ1²)/2 = 2πM,
각속도 Ω2를 기준으로 이를 해결합니다.
Ω2 = sqrt(2πМ/I) + Ω1,
여기서 Ω1은 바퀴의 초기 각속도이며 바퀴가 정지해 있기 때문에 0입니다.
따라서 두 번의 회전 후 바퀴의 각속도를 찾으려면 알려진 값을 공식에 대입하여 풀어야 합니다.
Ω2 = sqrt(2π * 1 N•m / (2 * 0.2 m² * 2 kg)) = 12.5 rad/s.
답: 12.5 rad/s.
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