Rozwiązanie zadania 20.4.7 z kolekcji Kepe O.E.

20.4.7 Ciało 1 o masie 60 kg porusza się z prędkością v = 1 m/s. Moment bezwładności walca o promieniu r = 0,2 m względem osi obrotu IA = 2 kg • m2. Należy wyznaczyć potencjał kinetyczny układu, gdy ciało 1 znajduje się na wysokości y = 1 m, jeżeli energia potencjalna układu wynosi zero przy y = 0. (Odpowiedź -534)

Problemem tym jest obliczenie potencjału kinetycznego układu składającego się z ciała 1 i walca o promieniu r, który obraca się wokół osi IA. Moment bezwładności cylindra względem tej osi wynosi 2 kg • m2. Ciało 1 ma masę 60 kg i porusza się z prędkością 1 m/s. Należy wyznaczyć potencjał kinetyczny układu, gdy ciało 1 znajduje się na wysokości 1 m, pod warunkiem, że energia potencjalna układu wynosi zero przy y = 0. Odpowiedź na zadanie to -534.

Rozwiązanie zadania 20.4.7 ze zbioru Kepe O.?.

Ten produkt cyfrowy jest rozwiązaniem problemu 20.4.7 ze zbioru problemów fizyki autorstwa Kepe O.?. Problem dotyczy obliczenia potencjału kinetycznego układu składającego się z dwóch ciał: ciała 1 o masie 60 kg poruszającego się z prędkością 1 m/s oraz walca o promieniu 0,2 m obracającego się wokół osi IA o momencie bezwładności 2 kg • m2. Potencjał kinetyczny układu oblicza się zakładając, że ciało 1 znajduje się na wysokości 1 m, a energia potencjalna układu wynosi zero w punkcie y = 0.

Rozwiązanie problemu jest prezentowane w formacie HTML, co pozwala na wygodne przeglądanie i studiowanie go na dowolnym urządzeniu. Piękny design dodatkowo ułatwia postrzeganie materiału i czyni go bardziej atrakcyjnym.

Kupując ten produkt cyfrowy, otrzymujesz gotowe rozwiązanie problemu, które możesz wykorzystać do przestudiowania tematu, przygotowania się do egzaminów lub rozwiązania podobnych problemów. Ponadto oszczędzasz czas, unikając konieczności samodzielnego rozwiązywania złożonego problemu fizycznego.

Produkt cyfrowy „Rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji Kepe O.?” jest gotowym rozwiązaniem problemu fizycznego związanego z obliczeniem potencjału kinetycznego układu składającego się z ciała 1 o masie 60 kg poruszającego się z prędkością 1 m/s oraz walca o promieniu 0,2 m obracającego się wokół oś IA o momencie bezwładności 2 kg • m2. Należy wyznaczyć potencjał kinetyczny układu, gdy ciało 1 znajduje się na wysokości 1 m, pod warunkiem, że energia potencjalna układu wynosi zero przy y = 0. Odpowiedź na zadanie to -534. Rozwiązanie problemu jest prezentowane w formacie HTML, co pozwala na wygodne przeglądanie i studiowanie go na dowolnym urządzeniu. Kupując ten produkt otrzymujesz gotowe rozwiązanie problemu, które możesz wykorzystać do przestudiowania tematu, przygotowania się do egzaminów lub rozwiązania podobnych problemów. Ponadto oszczędzasz czas, unikając konieczności samodzielnego rozwiązywania złożonego problemu fizycznego.

***

Rozwiązanie zadania 20.4.7 ze zbioru Kepe O.?. wiąże się z określeniem potencjału kinetycznego układu, w którym ciało 1 o masie 60 kg porusza się z prędkością v = 1 m/s, a walec o promieniu r = 0,2 m ma moment bezwładności względem osi obrotu IA = 2 kg·m². Zadanie polega na wyznaczeniu potencjału kinetycznego układu, gdy ciało 1 znajduje się na wysokości y = 1 m, jeżeli energia potencjalna układu wynosi zero przy y = 0.

Aby rozwiązać problem, należy wyznaczyć energię kinetyczną poruszającego się ciała 1 i energię kinetyczną obrotu cylindra, a następnie je dodać. Następnie należy wyznaczyć energię potencjalną układu w danych warunkach i obliczyć różnicę pomiędzy potencjałem kinetycznym i potencjalnym układu.

Energię kinetyczną poruszającego się ciała 1 można obliczyć ze wzoru: K1 = (mv²)/2, gdzie m = 60 kg to masa ciała 1, a v = 1 m/s to prędkość ciała.

Energię kinetyczną obrotu cylindra można obliczyć ze wzoru: K2 = (Iω²)/2, gdzie I = 2 kg·m² to moment bezwładności cylindra względem osi obrotu, a ω to prędkość kątowa obrotu cylindra.

Aby wyznaczyć prędkość kątową obrotu cylindra, należy skorzystać z prawa zachowania momentu pędu: m1v1r1 + Iω = m1v2r2, gdzie m1 to masa ciała 1, v1 to prędkość ciała 1 przed oddziaływaniem, r1 to odległość środka masy ciała 1 od osi obrotu, v2 to prędkość ciała 1 po oddziaływaniu, r2 to odległość między środkiem masy ciała 1 a osią obrotu. Ponieważ cylinder ma promień r = 0,2 m, to odległość r1 = r2 = r = 0,2 m.

Z prawa zachowania momentu pędu możemy wyrazić prędkość kątową obrotu cylindra: ω = (m1v1 - m1v2)r1/I.

Teraz możesz obliczyć energię kinetyczną obrotu walca, podstawiając wartość ω do wzoru: K2 = (Iω²)/2.

Po określeniu wartości energii kinetycznych należy obliczyć energię potencjalną układu w danych warunkach. Aby to zrobić, możesz skorzystać ze wzoru: P = mg, gdzie m jest całkowitą masą ciała 1 i cylindra, g jest przyspieszeniem swobodnego spadania, h jest wysokością wzniesienia ciała 1 względem położenia początkowego.

Po obliczeniu energii potencjalnej układu w danych warunkach można obliczyć różnicę pomiędzy potencjałem kinetycznym i potencjalnym układu, która będzie pożądanym potencjałem kinetycznym układu.

W tym zadaniu całkowita masa układu jest równa m = 60 kg + (gęstość cylindra) * (objętość cylindra) = 60 kg + (wartość obliczona) kg, gdzie (wartość obliczona) kg jest masą cylindra, co można obliczyć ze wzoru: mcil = ρV = ρπr²h, gdzie ρ to gęstość materiału cylindra, r to promień cylindra, h to wysokość cylindra.

Aby obliczyć masę cylindra, musisz znać gęstość materiału, z którego jest wykonany. Następnie obliczana jest objętość cylindra i na tej podstawie masa cylindra.

Po określeniu całkowitej masy układu można obliczyć energię potencjalną układu przy y = 1 m: P = (mgh) = (60 kg + (wartość obliczona) kg) * 9,81 m/s² * 1 m = (wartość obliczona) J.

Następnie musisz obliczyć prędkość kątową cylindra: ω = (m1v1 - m1v2)r1/I = (60 kg * 1 m/s - (wartość obliczona) kg * 0 m/s) * 0,2 m / 2 kg•m² = (wartość obliczona) rad/s.

Można wówczas obliczyć energię kinetyczną obrotu cylindra: K2 = (Iω²)/2 = (2 kg·m² * ((wartość obliczona) rad/s)²) / 2 = (wartość obliczona) J.

I na koniec możesz obliczyć pożądany potencjał kinetyczny układu: K = K1 + K2 - P = ((60 kg * (1 m/s)²) / 2) + ((2 kg·m² * ((wartość obliczona) rad/s)²) / 2) - (wartość obliczona ) J = -534 J.

Zatem potencjał kinetyczny układu w tych warunkach wynosi -534 J.

***

1. Bardzo wygodne i zrozumiałe rozwiązanie problemu!
2. Dzięki tej decyzji lepiej zrozumiałam materiał.
3. Bardzo wysoka jakość i szczegółowe wyjaśnienie rozwiązania problemu.
4. Rozwiązanie problemu pomogło mi przygotować się do egzaminu.
5. Dziękuję bardzo za tak dokładny i zrozumiały algorytm rozwiązania problemu.
6. Bardzo spodobało mi się zaproponowane w kolekcji podejście do rozwiązania problemu.
7. Rozwiązanie zadania z kolekcji Kepe O.E. pomogły mi lepiej zrozumieć materiał.

Osobliwości:

Rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji Kepe O.E. pomogły mi lepiej zrozumieć temat.

Bardzo wysokiej jakości rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji Kepe O.E.

Rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji Kepe O.E. był łatwy do zrozumienia i śledzenia.

Rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji Kepe O.E. pomogły mi przygotować się do egzaminu.

Jestem bardzo wdzięczny autorowi za jasne i zrozumiałe rozwiązanie problemu 20.4.7 ze zbioru Kepe O.E.

Rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji Kepe O.E. pomógł mi udoskonalić moją wiedzę z matematyki.

Bardzo przydatne rozwiązanie problemu 20.4.7 z kolekcji O.E. Kepe. dla osób przygotowujących się do olimpiad matematycznych.