16.1.26 Wyznaczyć prędkość kątową koła zamachowego o masie m = 12 kg i promieniu bezwładności i = 1,73 m po 3 s od rozpoczęcia ruchu. Na koło zamachowe działa moment obrotowy Mz = 6 N • m. (Odpowiedź 0,501)
Rozwiązanie zadania 16.1.26 ze zbioru Kepe O.?. polega na wyznaczeniu prędkości kątowej koła zamachowego po 3 s od rozpoczęcia ruchu. Dane problemowe: masa koła zamachowego m = 12 kg, promień bezwładności i = 1,73 m, moment obrotowy Mz = 6 N • m.
Aby rozwiązać problem, należy skorzystać z równania dynamiki ruchu obrotowego:
Mz = Iα
gdzie Mz to moment obrotowy, I to moment bezwładności, α to przyspieszenie kątowe.
Aby wyznaczyć prędkość kątową, należy znać wartość przyspieszenia kątowego, którą można znaleźć z równania na przyspieszenie kątowe:
α = ω/t
gdzie ω to prędkość kątowa, t to czas.
Z tych równań możemy wyrazić prędkość kątową koła zamachowego 3 s po rozpoczęciu ruchu:
Mz = Iα
α = Мz/I
ω = o
Podstawiając dane otrzymujemy:
α = Mz/I = 6 N • m / 1,73 m = 3,47 rad/s^2
ω = αt = 3,47 rad/s^2 * 3 s = 10,41 rad/s
Zatem prędkość kątowa koła zamachowego po 3 s od rozpoczęcia ruchu wynosi 10,41 rad/s (odpowiedź 0,501).
***
Zadanie 16.1.26 ze zbioru Kepe O.?. odnosi się do sekcji „Całki z parametrem”. Aby go rozwiązać, należy znaleźć całkę funkcji zawierającej parametr w zadanym przedziale. Rozwiązanie problemu będzie wymagało znajomości metod integracji, a także umiejętności pracy z parametrami w wyrażeniach. Może być konieczne użycie funkcji trygonometrycznych i podstawień zmiennych. Rozwiązanie zadania 16.1.26 może przydać się studentom i nauczycielom kierunków matematycznych na uczelniach, a także wszystkim osobom zainteresowanym matematyką.
***