16.1.26 Kütlesi m = 12 kg ve dönme yarıçapı i = 1,73 m olan volanın, hareketin başlamasından 3 s sonra açısal hızını belirleyin. Volana Mz = 6 N • m torku etki etmektedir (Cevap 0.501).
Kepe O. koleksiyonundan 16.1.26 probleminin çözümü. hareketin başlamasından 3 saniye sonra volanın açısal hızının belirlenmesinden oluşur. Sorun verileri: volan kütlesi m = 12 kg, dönme yarıçapı i = 1,73 m, tork Mz = 6 N • m.
Sorunu çözmek için dönme hareketinin dinamiği denklemini kullanmak gerekir:
Мz = Iα
burada Mz tork, I eylemsizlik momenti, α ise açısal ivmedir.
Açısal hızı belirlemek için açısal ivme denkleminden bulunabilecek açısal ivmenin değerini bilmek gerekir:
α = ω/t
burada ω açısal hızdır, t ise zamandır.
Bu denklemlerden hareketin başlamasından 3 saniye sonra volanın açısal hızını ifade edebiliriz:
Мz = Iα
α = Мz/I
ω = en
Verileri değiştirerek şunu elde ederiz:
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
Böylece volanın hareketin başlamasından 3 saniye sonraki açısal hızı 10,41 rad/s'dir (cevap 0,501).
***
Kepe O. koleksiyonundan problem 16.1.26? "Parametreli İntegraller" bölümüne atıfta bulunur. Bunu çözmek için, belirli bir aralıkta parametre içeren bir fonksiyonun integralini bulmanız gerekir. Sorunu çözmek, entegrasyon yöntemleri hakkında bilgi sahibi olmanın yanı sıra ifadelerdeki parametrelerle çalışma becerisini de gerektirecektir. Trigonometrik fonksiyonları ve değişkenlerin ikamelerini kullanmanız gerekebilir. 16.1.26 probleminin çözümü, üniversitelerdeki matematik uzmanlık öğrencileri ve öğretmenlerinin yanı sıra matematiğe ilgi duyan herkes için faydalı olabilir.
***