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
Кинетическая энергия вращающегося тела вычисляется по формуле: Ek=12Iω2 E_k = \frac{1}{2}I\omega^2 Ek=21Iω2
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=52mR2
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=41сек
Подставив данные в формулы, получим: ω=2π14=8π рад/сек \omega = \frac{2\pi}{\frac{1}{4}} = 8\pi \text{ рад/сек} ω=412π=8πрад/секI=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.
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.