Физическая задача про зубчатую передачу Подъёмная лебёдка приводится в действие электромотором, подключённым с помощью зубчатой передачи. Передача состоит из двух зубчатых колёс: большого, радиусом R1, и малого, радиусом R2. Когда малое колесо устанавливается на ось электромотора, а большое ---на ось лебёдки, лебёдка может поднять груз весом до P1, а когда колёса меняются местами ---до P2. Радиус катушки лебёдки R. Мотор всегда создаёт одинаковое усилие, а силами трения, возникающими в осях можно пренебречь. Найдите R2. Дайте ответ для R1 = 100.0 см, P1 = 3600.0 Н, P2 = 800.0 Н, и R = 30.0 см в сантиметрах с точностью до десятых
Для решения данной задачи используем принцип механического равновесия.
При поднятии груза с массой P1 на лебедке действует момент от силы тяжести груза и момент от силы, создаваемой электромотором:
R1 P1 = R F1 (1)
где F1 - сила, создаваемая электромотором.
При поднятии груза с массой P2 на лебедке действует момент от силы тяжести груза и момент от силы, создаваемой электромотором:
R2 P2 = R F2 (2)
где F2 - сила, создаваемая электромотором.
Из уравнений (1) и (2) получаем:
R1 P1 = R2 P2
Подставляем данные:
100.0 3600.0 = R2 800.0
R2 = (100.0 * 3600.0) / 800.0
R2 = 450.0 см
Ответ: R2 = 450.0 см