
ВУЗы и колледжи
Помогите решить задачу по физике, пожалуйста
Обруч массой m = 0.3 кг и радиусом R = 0.5 м привели во вращение, сообщив ему энергию вращательного движения 1200 Дж, и отпустили на пол так, что его ось вращения оказалась параллельной плоскости пола. Какую кинетическую энергию вращательного движения имел обруч, когда начал движение без проскальзывания, если сила трения совершила работу, равную 800Дж ?


Когда обруч поставили, его угловая скорость стала уменьшаться, а поступательная увеличиваться, пока не было достигнуто условие V = w R. Т. е. во время движения с проскальзыванием V < w R, а это значит, что точка обруча, которая прикасалась к полу, всегда двигалась относительно пола в направлении, противоположном силе трения. Значит работа силы трения всегда была отрицательной. Это означает, что энергия обруча в момент, когда он перестал скользить E2 = E1 - Aтр = 1200(Дж) - 800(Дж) = 400 (Дж).
Кинетическая энергия обруча складывается из энергии поступательного движения Eп = (m/2) v^2 и вращательного движения Eвр = (m/2) R^2 w^2 при условии wR = v (в момент прекращения скольжения и далее).
E2 = Eп + Eвр = (m/2) v^2 + (m/2) R^2 w^2 = m R^2 w^2 = 2 Eвр
То есть Eвр = E2/2 = 200(Дж).
Кинетическая энергия обруча складывается из энергии поступательного движения Eп = (m/2) v^2 и вращательного движения Eвр = (m/2) R^2 w^2 при условии wR = v (в момент прекращения скольжения и далее).
E2 = Eп + Eвр = (m/2) v^2 + (m/2) R^2 w^2 = m R^2 w^2 = 2 Eвр
То есть Eвр = E2/2 = 200(Дж).
Работа равна изменению кинетической энергии тела: А = W2 –W1.По условию задачи начальная кинетическая энергия обруча равна W = 1200 Дж. Конечная кинетическая энергия обруча при движении параллельно плоскости пола складывается из суммы кинетических энергий поступательного и вращательного движения: W2 = mv2/2 + I ω2/2, гдеv – линейная скорость, ω – угловая скорость, ω =v/R, I – момент инерции. Для обруча I = m R2. После подстановки этих формул получим:
W2 = mv2 /2 + m R2 ·(v / R)2 /2 =2(mv2 /2). По условию задачи кинетическая энергия поступательного движения mv2 / 2 = 200 Дж. Тогда конечная кинетическая энергия обруча равна W2 = 2·200 = 400 Дж. Следовательно, работа силы трения по модулю равна: А =│400-1200│=800 Дж.
W2 = mv2 /2 + m R2 ·(v / R)2 /2 =2(mv2 /2). По условию задачи кинетическая энергия поступательного движения mv2 / 2 = 200 Дж. Тогда конечная кинетическая энергия обруча равна W2 = 2·200 = 400 Дж. Следовательно, работа силы трения по модулю равна: А =│400-1200│=800 Дж.
Похожие вопросы
- помогите решить задачу по физике срочно пожалуйста
- Помогите решить задачу по физике!Заранее спасибо!
- Помогите решить задачи по физике, кто какие может
- Помогите решить задачи по физике...
- помогите решить задачи по физике. 1. Уравнение движения точки по прямой имеет вид : x = 4- 3t2 + t3 (м) . Найти:
- помогите решить задачу по физике
- Здравствуйте, помогите решить задачи по физике!!!!Срочно!
- помогите решить задачу по физике ЕГЭ
- Помогите решить задачу по физике? срочно.
- помогите решить задачу по физике))