Для начала найдем силу натяжения в нити, необходимую для поддержания равновесия системы.
Сила тяжести грузов m1 и m2: F1 = m1 g, F2 = m2 gгде g - ускорение свободного падения (принимаем его равным 9.8 м/с^2)
Сила тяжести, действующая на блок: F = m * g
Суммарная сила, действующая на блок при равновесии: F = F1 + F2
Так как сила тяжести грузов m1 и m2 компенсируется силой натяжения нити, то F = T
Подставляем значения:m = 8 кг, m1 = 0.5 кг, m2 = 1.3 кг, g = 9.8 м/с^2
F = m g = 8 9.8 = 78.4 НF1 = m1 g = 0.5 9.8 = 4.9 НF2 = m2 g = 1.3 9.8 = 12.74 Н
T = F1 + F2 = 4.9 + 12.74 = 17.64 Н
Теперь найдем момент силы инерции системы грузов и блока, действующей через блок:
Момент силы инерции: M = T * Rгде R - радиус блока
Подставляем значения:T = 17.64 Н, R = 0.6 м (половина диаметра)M = 17.64 0.6 = 10.584 Нм
И, наконец, определим угловое ускорение блока с массой m:
Угловое ускорение: α = M / Iгде I - момент инерции блока
Момент инерции блока: I = (m * R^2) / 2
Подставляем значения:m = 8 кг, R = 0.6 м
I = (8 0.6^2) / 2 = 1.44 кгм^2
α = 10.584 / 1.44 = 7.35 рад/с^2
Ответ: Угловое ускорение блока равно 7.35 рад/с^2.
Для начала найдем силу натяжения в нити, необходимую для поддержания равновесия системы.
Сила тяжести грузов m1 и m2: F1 = m1 g, F2 = m2 g
где g - ускорение свободного падения (принимаем его равным 9.8 м/с^2)
Сила тяжести, действующая на блок: F = m * g
Суммарная сила, действующая на блок при равновесии: F = F1 + F2
Так как сила тяжести грузов m1 и m2 компенсируется силой натяжения нити, то F = T
Подставляем значения:
m = 8 кг, m1 = 0.5 кг, m2 = 1.3 кг, g = 9.8 м/с^2
F = m g = 8 9.8 = 78.4 Н
F1 = m1 g = 0.5 9.8 = 4.9 Н
F2 = m2 g = 1.3 9.8 = 12.74 Н
T = F1 + F2 = 4.9 + 12.74 = 17.64 Н
Теперь найдем момент силы инерции системы грузов и блока, действующей через блок:
Момент силы инерции: M = T * R
где R - радиус блока
Подставляем значения:
T = 17.64 Н, R = 0.6 м (половина диаметра)
M = 17.64 0.6 = 10.584 Нм
И, наконец, определим угловое ускорение блока с массой m:
Угловое ускорение: α = M / I
где I - момент инерции блока
Момент инерции блока: I = (m * R^2) / 2
Подставляем значения:
m = 8 кг, R = 0.6 м
I = (8 0.6^2) / 2 = 1.44 кгм^2
α = 10.584 / 1.44 = 7.35 рад/с^2
Ответ: Угловое ускорение блока равно 7.35 рад/с^2.