Задача по физике Шар массой 10 кг и радиусом 20 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр. Уравнение вращения шара имеет вид φ = 2 + 4t2 – t3 . Найти закон изменения момента сил, действующих на шар. Определить момент сил М в момент времени t=2 с.
Для нахождения закона изменения момента сил, действующих на шар, нужно найти уравнение для момента инерции I шара и его углового ускорения α.
Угловое ускорение α находится как вторая производная угловой координаты φ по времени t:
α = d^2φ/dt^2 = 8t - 3t^2
Момент инерции шара равен I = 2/5 m R^2, где m - масса шара, R - радиус шара:
I = 2/5 10 0.20.20.2^2 = 0,16 кг*м^2
Момент сил М определяется как произведение момента инерции и углового ускорения:
М = I α = 0,16 8<em>2−3</em>228<em>2 - 3</em>2^28<em>2−3</em>22 = 0,16 16−1216 - 1216−12 = 0,16 4 = 0,64 Н*м
Таким образом, в момент времени t=2 с момент сил, действующих на шар, равен 0,64 Н*м.