Цилиндр массой 5 кг и радиусом 15 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения цилиндра имеет вид: φ(t) = 1 + 6t2 - t3. Найти закон изменения момента сил, действующих на цилиндр, и их величину в момент времени 3 с. Вычислить момент инерции цилиндра, если ось вращения будет проходить по его поверхности.
Для нахождения закона изменения момента сил, действующих на цилиндр, нужно найти производные уравнения вращения цилиндра по времени:
φ'(t) = 12t - 3t^2 φ''(t) = 12 - 6t
Момент сил определяется как произведение момента инерции и углового ускорения: M = I * α, где I - момент инерции, α - угловое ускорение.
Момент инерции цилиндра равен I = 1/2 m r^2, где m - масса цилиндра, r - радиус цилиндра.
Подставим данные и найдем момент инерции цилиндра:
I = 1/2 5 кг (0.15 м)^2 = 0.1125 кг*м^2
В момент времени 3 с угловое ускорение равно α = φ''(3) = 12 - 6 * 3 = -6 рад/с^2
Теперь мы можем найти момент сил, действующих на цилиндр, в момент времени 3 с:
M = I α = 0.1125 кгм^2 (-6 рад/с^2) = -0.675 Нм
Таким образом, закон изменения момента сил, действующих на цилиндр, задается формулой M = -0.675 Нм, и их величина в момент времени 3 с составляет 0.675 Нм.
Для нахождения закона изменения момента сил, действующих на цилиндр, нужно найти производные уравнения вращения цилиндра по времени:
φ'(t) = 12t - 3t^2
φ''(t) = 12 - 6t
Момент сил определяется как произведение момента инерции и углового ускорения: M = I * α, где I - момент инерции, α - угловое ускорение.
Момент инерции цилиндра равен I = 1/2 m r^2, где m - масса цилиндра, r - радиус цилиндра.
Подставим данные и найдем момент инерции цилиндра:
I = 1/2 5 кг (0.15 м)^2 = 0.1125 кг*м^2
В момент времени 3 с угловое ускорение равно α = φ''(3) = 12 - 6 * 3 = -6 рад/с^2
Теперь мы можем найти момент сил, действующих на цилиндр, в момент времени 3 с:
M = I α = 0.1125 кгм^2 (-6 рад/с^2) = -0.675 Нм
Таким образом, закон изменения момента сил, действующих на цилиндр, задается формулой M = -0.675 Нм, и их величина в момент времени 3 с составляет 0.675 Нм.