Для вычисления ускорения начнем с определения момента инерции руки относительно точки вращения (плеча). Поскольку рука считается однородным стержнем, то момент инерции руки можно рассчитать по формуле:

I = (m * L^2) / 3

Где:
m = масса руки = 4 кг
L = длина руки = 0.6 м

I = (4 0.6^2) / 3
I = 0.8 кг м^2

Теперь мы можем использовать теорему о движении вращающегося тела для определения ускорения:

τ = I * α

Где:
τ = момент силы (в данном случае момент силы тяжести)
α = угловое ускорение
Известно, что момент силы тяжести равен массе руки, умноженной на ускорение свободного падения (g), умноженное на расстояние от центра масс до точки подвеса (плеча) sin(90°):

τ = m g l

Где:
m = 4 кг
g = 9.8 м/с^2
l = 0.3 м

τ = 4 9.8 0.3
τ = 11.76 Н

Таким образом, ускорение равно:

τ = I * α

11.76 = 0.8 * α

α = 11.76 / 0.8
α = 14.7 рад/с^2

Ускорение равно примерно 14.7 рад/с^2.