Решить подробно задачу. Через блок переброшена нить и на ее концах подвешены гири 1 кг и 2 кг. Определить момент инерции блока, если натяжение нити со стороны меньшей гири 1,3 Н, а радиус блока 5 см? Ответ: 5,8*10^-5
Для решения задачи воспользуемся формулой для момента инерции:
I = (m * r^2) / 2
Где: I - момент инерции блока m - масса гири (1 кг и 2 кг) r - радиус блока
Поскольку на концах нити подвешены гири массами 1 кг и 2 кг, то суммарная масса гирь будет равна 3 кг. Таким образом:
I = ((1 + 2) (0.05)^2) / 2 I = (3 0.0025) / 2 I = 0.0075 / 2 I = 0.00375
Теперь найдем натяжение нити со стороны меньшей гири, используя второй закон Ньютона:
T = m * g
Где: T - сила натяжения нити m - масса гири (1 кг) g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2)
T = 1 * 9.8 T = 9.8 Н
Теперь мы можем использовать формулу для момента инерции, чтобы найти его значение:
τ = I * α
Где: τ - момент сил α - угловое ускорение
Поскольку нить переброшена через блок, то гири будут двигаться с угловым ускорением α = a / r, где a - линейное ускорение гири. Поскольку гири двигаются равномерно, a = g. Таким образом: α = 9.8 / 0.05 = 196 рад/с^2
Теперь можем найти момент сил:
τ = I α τ = 0.00375 196 τ = 0.735 Нм
Таким образом, момент инерции блока равен 0.735 Нм, что равно 5,8 10^-5 в кг м^2.
Для решения задачи воспользуемся формулой для момента инерции:
I = (m * r^2) / 2
Где:
I - момент инерции блока
m - масса гири (1 кг и 2 кг)
r - радиус блока
Поскольку на концах нити подвешены гири массами 1 кг и 2 кг, то суммарная масса гирь будет равна 3 кг. Таким образом:
I = ((1 + 2) (0.05)^2) / 2
I = (3 0.0025) / 2
I = 0.0075 / 2
I = 0.00375
Теперь найдем натяжение нити со стороны меньшей гири, используя второй закон Ньютона:
T = m * g
Где:
T - сила натяжения нити
m - масса гири (1 кг)
g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2)
T = 1 * 9.8
T = 9.8 Н
Теперь мы можем использовать формулу для момента инерции, чтобы найти его значение:
τ = I * α
Где:
τ - момент сил
α - угловое ускорение
Поскольку нить переброшена через блок, то гири будут двигаться с угловым ускорением α = a / r, где a - линейное ускорение гири. Поскольку гири двигаются равномерно, a = g. Таким образом: α = 9.8 / 0.05 = 196 рад/с^2
Теперь можем найти момент сил:
τ = I α
τ = 0.00375 196
τ = 0.735 Нм
Таким образом, момент инерции блока равен 0.735 Нм, что равно 5,8 10^-5 в кг м^2.