Шарик вращается без скольжения по поверхности горизонтальной плоскости со скоростью 4 об / сек. Масса мяча 0,25 кг. Необходимо найти кинетическую энергию вращающегося шара плиз без всяких

5 Окт 2020 в 19:41
122 +1
0
Ответы
1

Кинетическая энергия вращающегося тела вычисляется по формуле:
Ek=12Iω2 E_k = \frac{1}{2}I\omega^2 Ek =21 Iω2 где I I I - момент инерции тела относительно оси вращения, ω \omega ω - угловая скорость вращения.

Для шара массой m m m и радиуса R R R момент инерции относительно оси, проходящей через его центр масс, равен:
I=25mR2 I = \frac{2}{5} mR^2 I=52 mR2

Угловая скорость ω \omega ω в радианах в секунду равна:
ω=2πT \omega = \frac{2\pi}{T} ω=T2π где T T T - период вращения шара.

Поскольку шар вращается со скоростью 4 об/сек, то период его вращения равен:
T=14 сек T = \frac{1}{4} \text{ сек} T=41 сек

Подставив данные в формулы, получим:
ω=2π14=8π рад/сек \omega = \frac{2\pi}{\frac{1}{4}} = 8\pi \text{ рад/сек} ω=41 2π =8π рад/сек I=25×0.25×R2=0.1R2 I = \frac{2}{5} \times 0.25 \times R^2 = 0.1R^2 I=52 ×0.25×R2=0.1R2

Теперь можем найти кинетическую энергию вращающегося шара:
Ek=12×0.1R2×(8π)2=3.2π2R2 E_k = \frac{1}{2} \times 0.1R^2 \times (8\pi)^2 = 3.2\pi^2R^2 Ek =21 ×0.1R2×(8π)2=3.2π2R2

Таким образом, кинетическая энергия вращающегося шара равна 3.2π2R2 3.2\pi^2R^2 3.2π2R2 без указания конкретных численных значений радиуса шара.

17 Апр 2024 в 23:06
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир