Какую работу нужно совершить, чтобы разогнать четырехколесную тележку до скорости V=4 м/с. Масса тележки с колесами M=30 кг. Масса каждого колеса сосредоточена на ободе и равна m=2,5 кг. Указание: учесть, что кинетическая энергия тела складывается из кинетической энергии его поступательного движения, и кинетической энергии вращательного движения его частей.
Какую работу нужно совершить, чтобы разогнать четырехколесную тележку до скорости V=4 м/с. Масса тележки с колесами M=30 кг. Масса каждого колеса сосредоточена на ободе и равна m=2,5 кг. Указание: учесть, что кинетическая энергия тела складывается из кинетической энергии его поступательного движения, и кинетической энергии вращательного движения его частей.
Похожие вопросы
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
Для того чтобы разогнать четырехколесную тележку до скорости V=4 м/с, нам нужно совершить работу, равную изменению кинетической энергии системы.
Из закона сохранения энергии получаем:
работа = изменение кинетической энергии
Поэтому работа будет равна сумме кинетических энергий поступательного и вращательного движения:
работа = Kп + Kв
Kп = (1/2) M V^2, где M - масса всей тележки
Kв = (1/2) I ω^2, где I - момент инерции колеса, ω - угловая скорость колеса
Момент инерции колеса будет равен I = m * r^2, где r - радиус колеса.
Сначала рассчитаем угловую скорость колеса:
V = ω * r
ω = V / r = 4 / 0.5 = 8 рад/с
Теперь рассчитаем момент инерции колеса и вращательную кинетическую энергию:
I = 2.5 0.5^2 = 0.625 кг м^2
Kв = (1/2) 0.625 8^2 = 25 Дж
Подставляем все значения:
работа = 1/2 30 4^2 + 25 * 4 = 240 Дж + 100 Дж = 340 Дж
Таким образом, чтобы разогнать четырехколесную тележку до скорости V=4 м/с, необходимо совершить работу равную 340 Дж.