ВУЗы и колледжи
пожалуйста, кто-нибудь, помогите! SOS!
помогите, пожалуйста, с решением задачи, ..запутался в проекциях :( На блок с массой m1 = 5 кг. и радиусом 10 см намотана нить , к концу которой привязан груз с массой m2 = 1 кг. При поступательном движении груза вниз на вращающийся блок со стороы оси действует сила трения, создающая тормозящий момент М = 0,5 Н*м. С каким ускорением будет при этом опускаться груз?
Для начала вспомним об одном из законов сохранения - законе сохранения момента импульса системы. Из этого закон следует, что момент импульса системы изменяется лишь под действием внешних сил, при этом:
dL/dt = [r,F] (1)
где L -момент импульса системы, r - радиус - вектор, идущий от оси вращения к точке приложения силы, F -внешняя сила, [r,F] - векторное произведение силы на радиус-вектор.
Для тела вращающегося вокруг одной из своих главных осей симметрии, момент импульса равен:
L = I*w (2)
где I - момент инерции вращающегося тела, w - угловая скорость вращения.
Для диска момент инерции равен:
I = (m*r^2)/2
где r - радиус диска.
Таким образом, для того, чтобы найти величину ускорения груза, надо найти зависимость угловой скорости от времени, затем с помощью угловой скорости надо найти линейную скорость и продифференциировать ее по времени. Это и будет ускорение груза.
Подставив в формулу (1) значение момента импульса из формулы (2), и учитывая, что момент инерции со временем не изменяется, найдем:
I*dw/dt = [r,F]
А чему равна сила? Сила тут равна силе, с которой груз, посредством нити, действует на блок! Эта сила равна силе тяжести, действующей на груз, т. е. F = mg. Кроме того, вспомним, что на блок действует тормозящий момент М. Тогда, уравнение вращательного движения будет выглядеть так:
I*dw/dt = [r,mg] - M
А, учитывая то, что радиус вектор перпендикулярен нити - а соответственно и силе mg, то:
I*dw/dt = r*m*g - M
Тут уже r - это модуль радиус вектора, т. е. радиус блока.
Далее, находим:
dw/dt = (r*m*g - M)/I
Интегрируя, находим зависимость угловой скорости от времени. Константу интегрирования найдете из условия w(0) = 0.
Далее, выражаем линейную скорость через угловую:
V(t) = w(t)*r
Затем, взяв производную от V(t) по времени, найдете величину ускорения.
Вот и все!
Удачи!
dL/dt = [r,F] (1)
где L -момент импульса системы, r - радиус - вектор, идущий от оси вращения к точке приложения силы, F -внешняя сила, [r,F] - векторное произведение силы на радиус-вектор.
Для тела вращающегося вокруг одной из своих главных осей симметрии, момент импульса равен:
L = I*w (2)
где I - момент инерции вращающегося тела, w - угловая скорость вращения.
Для диска момент инерции равен:
I = (m*r^2)/2
где r - радиус диска.
Таким образом, для того, чтобы найти величину ускорения груза, надо найти зависимость угловой скорости от времени, затем с помощью угловой скорости надо найти линейную скорость и продифференциировать ее по времени. Это и будет ускорение груза.
Подставив в формулу (1) значение момента импульса из формулы (2), и учитывая, что момент инерции со временем не изменяется, найдем:
I*dw/dt = [r,F]
А чему равна сила? Сила тут равна силе, с которой груз, посредством нити, действует на блок! Эта сила равна силе тяжести, действующей на груз, т. е. F = mg. Кроме того, вспомним, что на блок действует тормозящий момент М. Тогда, уравнение вращательного движения будет выглядеть так:
I*dw/dt = [r,mg] - M
А, учитывая то, что радиус вектор перпендикулярен нити - а соответственно и силе mg, то:
I*dw/dt = r*m*g - M
Тут уже r - это модуль радиус вектора, т. е. радиус блока.
Далее, находим:
dw/dt = (r*m*g - M)/I
Интегрируя, находим зависимость угловой скорости от времени. Константу интегрирования найдете из условия w(0) = 0.
Далее, выражаем линейную скорость через угловую:
V(t) = w(t)*r
Затем, взяв производную от V(t) по времени, найдете величину ускорения.
Вот и все!
Удачи!
Похожие вопросы
- Люди пожалуйста, последний вопрос... помогите найти УМОЛЯЮ ВАС.. очень прошу пожалуйста.
- Преимущества и недостатки НДС. Дайте, пожалуйста, развернутый ответ. Помогите, кто чем может ((
- СПАСИТЕ ПОМОЩЬ ПОЖАЛУЙСТА МЕЙДЕЙ СОС ПОМОГИТЕ #академ #колледж #незакрытая сессия
- SoS!!!люди добрые помогите советом, где мне найти учебн. в электр. вар. "фармацевтическая химия" под изданием Белик
- SOS !!!Кто-нибудь! Помогите! Срочно нужно готовое ессе по политологии!
- SOS! помогите сделать теплотехнический расчет наружной стены, см. внутри. заранее спасибо.
- сдавать через 3 часа. SOS. "каковы главные коммуникативные качества речи юриста" напишите хоть что то!! ! помогите студяге
- Задание на вероятности. Помогите пожалуйста ?
- Помогите пожалуйста. Русский язык.
- Пожалуйста помогите с математикой!!!