Однородный диск радиусом R = 10 см может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через точку О на нем (рис. 3.14). Диск отклонили на угол а и отпустили. Определить для начального момента времени угловое ? и тангенциальное ат ускорения точки В, находящейся на диске. Вычисления выполнить для следующих случаев: 1) a=0, b=R/2, a=pi/2; 2) a=R/2, b=R, a=pi/6; 3) a=2/3 R, b=2/3 R, a=2/3 pi.
Теперь найдем тангенциальное ускорение точки B, используя следующую формулу:
at = R * α
1) at = 10 * 0 = 0
2) at = 10 * 98 = 980 м/с^2
3) at = 10 * 42.4 = 424 м/с^2
Таким образом, для указанных случаев угловое и тангенциальное ускорения точки В на диске равны: 1) α=0, at=0 2) α=98 рад/с^2, at=980 м/с^2 3) α=42.4 рад/с^2, at=424 м/с^2
Для начала найдем угловое ускорение диска, используя уравнение движения вращающегося тела:
α = g/R * sin(α)
Где α - угол отклонения диска, g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2).
1) a=0, α=R/2, α=π/2:
α = g/R * sin(0) = 0
2) a=R/2, α=R, α=π/6:
α = g/R * sin(π/2) = 9.8 / 0.1 = 98 рад/с^2
3) a=2/3 R, α=2/3 R, α=2/3 π:
α = g/R sin(2π/3) = 9.8 / 0.1 sqrt(3)/2 = 42.4 рад/с^2
Теперь найдем тангенциальное ускорение точки B, используя следующую формулу:
at = R * α
1) at = 10 * 0 = 0
2) at = 10 * 98 = 980 м/с^2
3) at = 10 * 42.4 = 424 м/с^2
Таким образом, для указанных случаев угловое и тангенциальное ускорения точки В на диске равны:
1) α=0, at=0
2) α=98 рад/с^2, at=980 м/с^2
3) α=42.4 рад/с^2, at=424 м/с^2