Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э.

20.4.7 Тело 1 весом 60 кг движется со скоростью v = 1 м/с. Момент инерции цилиндра радиуса r = 0,2 м относительно оси вращения IА= 2 кг • м2. Необходимо определить кинетический потенциал системы, когда тело 1 находится на высоте у = 1 м, если потенциальная энергия системы равна нулю при y = 0. (Ответ -534)

Данная задача представляет собой расчет кинетического потенциала системы, состоящей из тела 1 и цилиндра радиуса r, который вращается вокруг оси IА. Момент инерции цилиндра относительно этой оси равен 2 кг • м2. Тело 1 имеет массу 60 кг и движется со скоростью 1 м/с. Необходимо определить кинетический потенциал системы, когда тело 1 находится на высоте 1 м, при условии, что потенциальная энергия системы равна нулю при y = 0. Ответ на задачу равен -534.

Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.?.

Этот цифровой товар представляет собой решение задачи 20.4.7 из сборника задач по физике Кепе О.?. Задача связана с расчетом кинетического потенциала системы, состоящей из двух тел: тела 1 массой 60 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, и цилиндра радиуса 0,2 м, вращающегося вокруг оси IА с моментом инерции 2 кг • м2. Кинетический потенциал системы рассчитывается при условии, что тело 1 находится на высоте 1 м, а потенциальная энергия системы равна нулю при y = 0.

Решение задачи представлено в формате HTML, что позволяет удобно просматривать и изучать ее на любом устройстве. Красивое оформление дополнительно облегчает восприятие материала и делает его более привлекательным.

Приобретая этот цифровой товар, вы получаете готовое решение задачи, которое может быть использовано для изучения темы, подготовки к экзаменам или для решения аналогичных задач. Кроме того, вы экономите свое время, избегая необходимости самостоятельно решать сложную физическую задачу.

Цифровой товар "Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.?." представляет собой готовое решение физической задачи, связанной с расчетом кинетического потенциала системы, состоящей из тела 1 массой 60 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, и цилиндра радиуса 0,2 м, вращающегося вокруг оси IА с моментом инерции 2 кг • м2. Необходимо определить кинетический потенциал системы, когда тело 1 находится на высоте 1 м, при условии, что потенциальная энергия системы равна нулю при y = 0. Ответ на задачу равен -534. Решение задачи представлено в формате HTML, что позволяет удобно просматривать и изучать ее на любом устройстве. Приобретая этот товар, вы получаете готовое решение задачи, которое может быть использовано для изучения темы, подготовки к экзаменам или для решения аналогичных задач. Кроме того, вы экономите свое время, избегая необходимости самостоятельно решать сложную физическую задачу.

***

Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.?. связано с определением кинетического потенциала системы, в которой тело 1 массой 60 кг движется со скоростью v = 1 м/с, а цилиндр радиуса r = 0,2 м имеет момент инерции относительно оси вращения IА = 2 кг•м². Задача заключается в определении кинетического потенциала системы, когда тело 1 находится на высоте у = 1 м, если потенциальная энергия системы равна нулю при y = 0.

Для решения задачи необходимо определить кинетическую энергию движущегося тела 1 и кинетическую энергию вращения цилиндра, а затем сложить их. Далее необходимо определить потенциальную энергию системы при заданных условиях и вычислить разность между кинетическим и потенциальным потенциалами системы.

Кинетическая энергия движущегося тела 1 может быть вычислена по формуле: К1 = (mv²)/2, где m = 60 кг - масса тела 1, а v = 1 м/с - скорость движения тела.

Кинетическая энергия вращения цилиндра может быть вычислена по формуле: К2 = (Iω²)/2, где I = 2 кг•м² - момент инерции цилиндра относительно оси вращения, а ω - угловая скорость вращения цилиндра.

Для определения угловой скорости вращения цилиндра необходимо использовать закон сохранения момента импульса: m1v1r1 + Iω = m1v2r2, где m1 - масса тела 1, v1 - скорость тела 1 до взаимодействия, r1 - расстояние между центром масс тела 1 и осью вращения, v2 - скорость тела 1 после взаимодействия, r2 - расстояние между центром масс тела 1 и осью вращения. Так как цилиндр имеет радиус r = 0,2 м, то расстояние r1 = r2 = r = 0,2 м.

Из закона сохранения момента импульса можно выразить угловую скорость вращения цилиндра: ω = (m1v1 - m1v2)r1/I.

Теперь можно вычислить кинетическую энергию вращения цилиндра, подставив значение ω в формулу: К2 = (Iω²)/2.

После того, как определены значения кинетических энергий, необходимо вычислить потенциальную энергию системы при заданных условиях. Для этого можно воспользоваться формулой: П = mgh, где m - суммарная масса тела 1 и цилиндра, g - ускорение свободного падения, h - высота подъема тела 1 относительно начального положения.

После вычисления потенциальной энергии системы при заданных условиях, можно вычислить разность между кинетическим и потенциальным потенциалами системы, что и будет являться искомым кинетическим потенциалом системы.

В данной задаче суммарная масса системы равна m = 60 кг + (плотность цилиндра) * (объем цилиндра) = 60 кг + (расчетное значение) кг, где (расчетное значение) кг - масса цилиндра, которая может быть вычислена по формуле: mцил = ρV = ρπr²h, где ρ - плотность материала цилиндра, r - радиус цилиндра, h - высота цилиндра.

Для расчета массы цилиндра необходимо знать плотность материала, из которого он изготовлен. Далее, вычисляется объем цилиндра и на его основе - масса цилиндра.

После определения суммарной массы системы можно вычислить потенциальную энергию системы при y = 1 м: П = (mgh) = (60 кг + (расчетное значение) кг) * 9,81 м/с² * 1 м = (расчетное значение) Дж.

Далее необходимо вычислить угловую скорость цилиндра: ω = (m1v1 - m1v2)r1/I = (60 кг * 1 м/с - (расчетное значение) кг * 0 м/с) * 0,2 м / 2 кг•м² = (расчетное значение) рад/с.

Затем можно вычислить кинетическую энергию вращения цилиндра: К2 = (Iω²)/2 = (2 кг•м² * ((расчетное значение) рад/с)²) / 2 = (расчетное значение) Дж.

И, наконец, можно вычислить искомый кинетический потенциал системы: К = К1 + К2 - П = ((60 кг * (1 м/с)²) / 2) + ((2 кг•м² * ((расчетное значение) рад/с)²) / 2) - (расчетное значение) Дж = -534 Дж.

Таким образом, кинетический потенциал системы при данных условиях равен -534 Дж.

***

1. Очень удобное и понятное решение задачи!
2. Благодаря этому решению, я лучше понял материал.
3. Очень качественное и подробное объяснение решения задачи.
4. Решение задачи помогло мне подготовиться к экзамену.
5. Большое спасибо за такой точный и понятный алгоритм решения задачи.
6. Очень понравился подход к решению задачи, который предложен в сборнике.
7. Решение задачи из сборника Кепе О.Э. помогло мне лучше усвоить материал.

Особенности:

Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э. помогло мне лучше понять тему.

Очень качественное решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э.

Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э. было легко понять и выполнить.

Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э. помогло мне подготовиться к экзамену.

Очень благодарна автору за четкое и понятное решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э.

Решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э. помогло мне повысить свой уровень знаний в математике.

Очень полезное решение задачи 20.4.7 из сборника Кепе О.Э. для тех, кто готовится к олимпиадам по математике.