Домашние задания: Другие предметы
Сила натяжения каната
Груз массой 45 кг вращается на канате длинной 5 м в горизонтальной плоскости, совершая 16 об/мин. Какова сила его натяжения и какой угол он образует с вертикалью (последнее не обязательно). Ответы есть, нужно решение. 45 градусов; 0,63 кН.
b - угол с вертикалью.
V - линейная скорость вращения груза.
L - длинна каната. 5 м
n - скорость вращения груза ( 16 / 60 ) об/сек
На груз действует в гризонтальном направлении центростремительная сила F1 = m * V^2 / R
Противодействие составляет сила упругости каната.
Проекция силы упругости каната на горизонталь F2 = m * g * tg b
F1 = F2
m * V^2 / R = m * g * tg b ( массу сократим и подставим V = 2*Pi*n*R )
( 2*Pi*n*R )^2 / R = g * tg b
4 * Pi^2 * n^2 * R^2 / R = g * tg b
4 * Pi^2 * n^2 * R = g * tg b ( подставим R = L * Sin b )
4 * Pi^2 * n^2 * L * Sin b = g * tg b
4 * Pi^2 * n^2 * L * Sin b / tg b = g
Sin b / tg b = g / ( 4 * Pi^2 * n^2 * L ) ( заменим : Sin b / tg b = Сos b )
Cos b = g / (4 * Pi^2 * n^2 * L ) = 9,8 / (4 * 3,14^2 * (16/60)^2 * 5 ) = 9,8 / 14,0225 = 0,6988
Сила натяжения каната F3 = m * g / Cos b = 45 * 9,8 / 0,6988 = 631 H = 0,631 кН
b = arc Cos 0,6988 = 45,66 градусов.
V - линейная скорость вращения груза.
L - длинна каната. 5 м
n - скорость вращения груза ( 16 / 60 ) об/сек
На груз действует в гризонтальном направлении центростремительная сила F1 = m * V^2 / R
Противодействие составляет сила упругости каната.
Проекция силы упругости каната на горизонталь F2 = m * g * tg b
F1 = F2
m * V^2 / R = m * g * tg b ( массу сократим и подставим V = 2*Pi*n*R )
( 2*Pi*n*R )^2 / R = g * tg b
4 * Pi^2 * n^2 * R^2 / R = g * tg b
4 * Pi^2 * n^2 * R = g * tg b ( подставим R = L * Sin b )
4 * Pi^2 * n^2 * L * Sin b = g * tg b
4 * Pi^2 * n^2 * L * Sin b / tg b = g
Sin b / tg b = g / ( 4 * Pi^2 * n^2 * L ) ( заменим : Sin b / tg b = Сos b )
Cos b = g / (4 * Pi^2 * n^2 * L ) = 9,8 / (4 * 3,14^2 * (16/60)^2 * 5 ) = 9,8 / 14,0225 = 0,6988
Сила натяжения каната F3 = m * g / Cos b = 45 * 9,8 / 0,6988 = 631 H = 0,631 кН
b = arc Cos 0,6988 = 45,66 градусов.
Похожие вопросы
- почему сила поверхностного натяжения направлена вверх? с меня +10
- Поверхностно натяжение воды. Объясните пожалуйста простым языком, что это?) Заранее огромное спасибо!
- то из чего делали канаты для метательных машин в осажденном римлянами карфагене
- ПОМОГИТЕ С ФИЗИКОЙ! УМОЛЯЮ! Какова архимедова сила, действующая на тело человека объемом 60дм3,когда он находится
- Помогите пожалуйста с физикой (10 класс. Сила Лоренца. Сила Ампера)
- Физика 7 класс. Помогите плиииз! (вопросы внутри) Тема : Сила трения.
- Сколько теплоты выделится за 1,5 мин в электрической печи, включенной в сеть с силой тока 4 А, если сопротивление печи
- На каникулы задали составить сказку по физике о силе трения где главный герой сила трения.
- Тест по ОБЖ. История Вооруженных сил Российского государства.
- Сила Трения. Сила Трения. расскажите пожалуйста о природе взаимодействий силы трения