Шар радиуса r катится без скольжения по горизонтальной поверхности со скоростью v, масса шара m. Найти кинетическую энергию шара.

15 Мар 2020 в 19:42
169 +1
0
Ответы
1

Кинетическая энергия шара определяется формулой:

K = 0.5 m v^2,

где m - масса шара, v - скорость шара.

Так как шар катится без скольжения, его кинетическая энергия равна кинетической энергии translational motion и кинетической энергии rotational motion:

K = K_translational + K_rotational.

Для сферического тела кинетическая энергия вращательного движения равна:

K_rotational = 0.5 I ω^2,

где I - момент инерции шара относительно его оси вращения, ω - угловая скорость вращения.

Для сферы момент инерции относительно ее диаметра равен 0.4 m r^2, где r - радиус сферы.

Учитывая, что шар катится без скольжения, скорость центра масс равна скорости вращения:

v = r * ω,

откуда ω = v / r.

Таким образом, подставив все значения в формулу, получаем:

K = 0.5 m v^2 + 0.5 0.4</em>m<em>r20.4 </em> m <em> r^20.4</em>m<em>r2 v2/r2v^2 / r^2v2/r2,

K = 0.5 m v^2 + 0.2 m v^2,

K = 0.7 m v^2.

Итак, кинетическая энергия шара равна 0.7 m v^2.

18 Апр 2024 в 16:13
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