31,8
5-9 класс
|
во вложенииипарреьорлорлшрьоптратратратралге
дано
M,m,R,r,g
----------------
ω - ?
решение
1- большой груз
2-малый груз
используем закон сохранения энергии
обычно за нулевой уровень отсчета берется земная поверхность
выберем за нулевой уровень плоскость ,проходящую через ось О
стержень в горизонтальном состоянии - полная механическая энергия системы Е=0
стержень отпустили -он повернулся вертикально
в вертикальном положении скорости грузов v1,v2
большой груз опустился вниз - полная энергия E1=Ek1 - En1
малый груз поднялся вверх - полная энергия E2=Ek2 + En2
полная механическая энергия E=Ek1 - En1 +Ek2 +En2 =0 (1)
Ek1=Mv1^2/2
En1=gMR
Ek2=mv2^2/2
En2=gmr
подставим в уравнение (1)
Mv1^2/2 - gMR + mv2^2/2 + gmr =0
1/2 (Mv1^2+ mv2^2) - g (MR-mr) =0
1/2 (Mv1^2+ mv2^2) = g (MR-mr)
(Mv1^2+ mv2^2) = 2g (MR-mr) (2)
так как грузы закреплены на стержне жестко
угловая скорость вращения одинаковая
период движения грузов по окружности одинаковый
T1=T2=T ; 2πR /v1 =2πr /v2 ; v2 =v1*r/R
подставим v2 в (2)
(Mv1^2+ m(v1*r/R)^2) = 2g (MR-mr)
(Mv1^2+ mv1^2*(r/R)^2) = 2g (MR-mr)
v1^2 (M+ m*(r/R)^2) = 2g (MR-mr)
v1^2 /R^2 (MR^2+ mr^2) = 2g (MR-mr)
v1^2 /R^2 = 2g (MR-mr) / (MR^2+ mr^2) - по известной формуле v=ωR - подставим
(ωR)^2/R^2 = 2g (MR-mr) / (MR^2+ mr^2)
ω^2 = 2g (MR-mr) / (MR^2+ mr^2)
ω = √ [ 2g(MR-mr) /(MR^2+ mr^2) ]
ОТВЕТ ω = √ [ 2g(MR-mr) /(MR^2+ mr^2) ]
**также, как в ответе
найти w - угловую скорость
можно решить через моменты
вращательные моменты
G1=gMR
G2=gmr
G=G1-G2=gMR-gmr=g(MR-mr)
моменты инерции
J1=MR^2
J2=mr^2
J=MR^2+mr^2=MR^2+mr^2
угловое ускорение
ε = G/J =g(MR-mr) / (MR^2+mr^2) = g (MR-mr) / (MR^2+mr^2)
угловое ускорение - это производная от угловой скорости
первообразная от ε = 1/2*w^2
1/2*w^2 = g (MR-mr) / (MR^2+mr^2)
w^2 = 2g (MR-mr) / (MR^2+mr^2)
w = √ ( 2(MR-mr)g /(MR^2+mr^2) )
Другие вопросы из категории
Читайте также
В. 2 Ом. Д. 8 Ом. Б. 31/3 Ом. Г. 1,6 Ом.
В каком случае внутрнея энергия больше :при -10 С или при 5 С?Объясните ответ при помощи вычесления.
18.Два равные по массе тела-медное и железное-получили равные количества теплоты Q.Какое из них нагревается больше и почему.
30.Почему в зимнее время на морозе влажные пальцы легко прилипают к металичиским предметам,но не прилипают к деревяным.
31.В каких домах зимой теплее,а летом прохладнее,в домах с глиняными стенами или бетоными?Объясните ответ.
обьемом 1л под давлением 2 * 10 ^ 5 Па? Электрохимический эквивалент кислорода 8,29 * 10 ^ -8кг/Кл, универсальная газовая постоянная 8,31 Дж / моль * К
(величине) равна 1,6 · 10-19 Кл, а его масса 9,1 · 10-31 кг? Увеличилось или уменьшилось при этом масса электроскопа и на сколько?
а от температуры 31 °C до 29 °C — за 6 минут. Чему равна температура окружающей среды? Считайте, что мощность теплоотдачи пропорциональна разности температур стакана и окружающей среды. НУЖНО ПОДРОБНОЕ РЕШЕНИЕ !!!!!