Задача по физике Однородный стержень массой 1 кг и длиной 2 м вращается в горизонтальной плоскости с угловой скоростью 30 рад/с вокруг вертикальной оси. Ось вращения проходит через точку стержня, которая делит длину стержня в отношении 1:2. Вычислите кинетическую энергию стержня.

4 Ноя 2023 в 19:40
56 +1
1
Ответы
1

Для нахождения кинетической энергии стержня вращения вокруг вертикальной оси, воспользуемся формулой для кинетической энергии вращения:

K=12Iω2, K = \frac{1}{2} I \omega^2, K=21 Iω2,

где

K - кинетическая энергия,
I - момент инерции стержня относительно оси вращения,
ω - угловая скорость.

Момент инерции стержня относительно его центра масс можно выразить как

I=112ml2, I = \frac{1}{12} m l^2, I=121 ml2,

где
m - масса стержня,
l - длина стержня.

Подставляем данные:

m = 1 кг,
l = 2 м,
ω = 30 рад/с.

I=112⋅1⋅(2)2=112⋅4=13кг⋅м2. I = \frac{1}{12} \cdot 1 \cdot (2)^2 = \frac{1}{12} \cdot 4 = \frac{1}{3} кг \cdot м^2. I=121 1(2)2=121 4=31 кгм2.

Теперь можем найти кинетическую энергию:

K=12⋅13⋅(30)2=16⋅900=150Дж. K = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{3} \cdot (30)^2 = \frac{1}{6} \cdot 900 = 150 Дж. K=21 31 (30)2=61 900=150Дж.

Ответ: Кинетическая энергия стержня равна 150 Дж.

16 Апр 2024 в 15:50
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