Сплошной диск массой m=0,2 кг вращается вокруг оси, проходящей через его центр масс под действием момента сил M= 0,8*10^2 Нм. Закон вращения имеет вид w=5- t+2t^2. определить радиус диска R.
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться уравнением движения вращающегося тела.
Момент инерции диска относительно оси вращения можно выразить как I = 0.5 m R^2, где m - масса диска, R - радиус диска.
Учитывая, что момент инерции равен произведению углового ускорения на момент сил (M = I * alpha), где alpha - угловое ускорение, а также учитывая, что угловое ускорение alpha равно производной угла скорости по времени (alpha = dw/dt), получаем уравнение:
0.5 m R^2 (2 - 2t) = 0.8 10^2
Подставив данное уравнение в выражение для момента инерции I, получим:
0.1 R^2 (2 - 2t) = 0.8 * 10^2
Разложим скобки и подставим выражение для w:
0.2 R^2 - 0.2 R^2 t = 0.8 10^2
0.2 R^2 (1 - t) = 0.8 10^2
Теперь подставим выражение для w = 5 - t + 2t^2:
0.2 R^2 (4 - 5 + t - 2t^2) = 0.8 * 10^2
0.2 R^2 (-1 + t - 2t^2) = 0.8 * 10^2
0.2 R^2 (-2t^2 + t - 1) = 0.8 * 10^2
0.4 R^2 (t^2 - 0.5t + 0.5) = 0.8 * 10^2
Теперь можно решить это уравнение численно для определения значения радиуса R.
Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться уравнением движения вращающегося тела.
Момент инерции диска относительно оси вращения можно выразить как I = 0.5 m R^2, где m - масса диска, R - радиус диска.
Учитывая, что момент инерции равен произведению углового ускорения на момент сил (M = I * alpha), где alpha - угловое ускорение, а также учитывая, что угловое ускорение alpha равно производной угла скорости по времени (alpha = dw/dt), получаем уравнение:
0.5 m R^2 (2 - 2t) = 0.8 10^2
Подставив данное уравнение в выражение для момента инерции I, получим:
0.1 R^2 (2 - 2t) = 0.8 * 10^2
Разложим скобки и подставим выражение для w:
0.2 R^2 - 0.2 R^2 t = 0.8 10^2
0.2 R^2 (1 - t) = 0.8 10^2
Теперь подставим выражение для w = 5 - t + 2t^2:
0.2 R^2 (4 - 5 + t - 2t^2) = 0.8 * 10^2
0.2 R^2 (-1 + t - 2t^2) = 0.8 * 10^2
0.2 R^2 (-2t^2 + t - 1) = 0.8 * 10^2
0.4 R^2 (t^2 - 0.5t + 0.5) = 0.8 * 10^2
Теперь можно решить это уравнение численно для определения значения радиуса R.