Консультация № 185420
11.02.2012, 17:27
73.31 руб.
0 52 2
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
В свободное наткнулся на интересную задачу по инерции при вращении. Мысли были такие, что скорость верёвки (троса) равна скорости груза, масса груза при этом задана в условии. Кинетическая энергия вращательного движения барабана .Какие есть у кого идеи??? Какова логика??? Посоветуйте пожалуйста что-нибудь.
Всем принимающим участие в беседе заранее благодарен.
На барабан диаметром 0,8 метра намотан трос с закреплённым на конце грузом массой в 3 килограмма. Вращаясь равноускоренно под действием силы натяжения троса, барабан за 4 секунды приобрёл угловую скорость 16 радиан в секунду.Определить момент инерции барабана.
1).Один вариант через энергии: работа силы тяжести минус приобретённая грузом кинетическая энергия равна кинетической энергии барабана, из которой и находится момент инерции.

2).Другой вариант через силы: сила натяжения, приложенная к барабану равна силе тяжести минус . отсюда момент силы и потом момент инерции
Вы можете решить эту задачу всеми возможными способами и расписать все формулы максимально подробно, дать объяснения и приложить качественные рисунки и на них показать все величины, углы, осиЮ вектора, ну и всё остальное, что необходимо.

Наткнулся вчера ещё очень интересную задачку, хотелось бы разобраться в ней как следует.Судя по условию решать её нужно по формуле Эйнштейна для фотоэффекта, но всё вроде просто кажется, но не очень. В задаче речь идёт о работе выхода фотоэлектронов из металла. Похоже тут нужна таблица для металлов с показателями этих работ, потому что неясно какой металл мы используем.Помогите мне пожалуйста разобраться. Заранее всем участвующим благодарен.
Работа выхода фотоэлектронов из металла 2,7 Эв.
Вы можете решить эту задачу всеми возможными способами и расписать все формулы максимально подробно, дать объяснения и приложить качественные рисунки и на них показать все величины, углы, осиЮ вектора, ну и всё остальное, что необходимо.
Определить кинетическую энергию фотоэлектронов, если длина волны падающего на металл света 300 Нм.

Обсуждение

Неизвестный
15.02.2012, 20:43
общий
15.02.2012, 20:44
Добрый вечер Гордиенко Андрей Владимирович!
Основное уравнение динамики имеет вид , а вы пишите уравнения Ньютона.
Дальше можно не читать.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.02.2012, 20:49
общий

Раскройте левую часть приведенного Вами выражения и посмотрите, что получится.

И к чему Вы начинаете дискуссию, если консультация закрыта?
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
15.02.2012, 20:56
общий
А что получается, если её раскрыть?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.02.2012, 21:00
общий

Антон Владимирович!

Вы взяли эту формулу из учебника. Там же написано и что получается, если эту формулу раскрыть...

Консультация закрыта. Какие могут быть ещё вопросы?

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
15.02.2012, 21:09
общий
Я понимаю, что закрыта. Мне бы хотелось увидеть что получается, если её раскрыть?
Вы можете написать здесь пожалуйста?
Неизвестный
15.02.2012, 21:32
общий
Гордиенко Андрей Владимирович Вы неправильно решили эту задачу и с помощью уравнения движения Ньютона и с помощью закона сохранения энергии.
Перерешайте пожалуйста, я не могу защитать Ваш ответ.
давно
Профессор
230118
3054
15.02.2012, 21:41
общий
Вам сказал преподаватель или Вы сами решили?
Уравнение динамики для школьного уровня это и есть 2 закон Ньютона, насколько я понимаю. На физфаке же его дают в другом виде.
Неизвестный
15.02.2012, 21:44
общий
Добрый вечер Асмик!
Я сам так решил.
Помогите мне пожалуйста правильно её решить двумя способами.
Неизвестный
15.02.2012, 21:47
общий
Добрый вечер Roman Chaplinsky / Химик CH, Модератор!
Почему Вы поддержали неверный ответ Гордиенко Андрея Владимировича?
давно
Модератор
156417
2175
15.02.2012, 21:48
общий
Что именно неправильно в ответе Андрея Владимировича? Только не надо разводить споры о том, кто что основным законом механики называет. Есть ли реальные претензии по существу ответа. Или Вы не смогли это внятно прокомментировать и преподаватель это не засчитал?
Если у Вас есть собственное решение, приведите его - давай сравним и найдём ошибки.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.02.2012, 21:49
общий

Здравствуйте, Антон Владимирович!

Вы написали мне:
Цитата: 324365
Гордиенко Андрей Владимирович Вы неправильно решили эту задачу и с помощью уравнения движения Ньютона и с помощью закона сохранения энергии.
Перерешайте пожалуйста, я не могу защитать Ваш ответ.


Сразу отмечу, что я не решал задачу с помощью закона сохранения энергии, а только изложил Вам свои соображения по поводу возможного решения такого рода. Что касается самогО решения, данного мной, то в чём, по-Вашему ошибка? У Вас имеются альтернативные решения?

Насчёт закрытия консультации я ошибся, поэтому вынужден продолжить явно затянувшийся диалог с Вами. Но давайте будем конкретными.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
230118
3054
15.02.2012, 21:54
общий
Я с вращательным движением не очень. Насколько вижу, Гордиенко решил правильно.
Неизвестный
15.02.2012, 21:59
общий
15.02.2012, 22:04
Груз опускается не с ускорением , а с ускорением по условию задачи, энеригия переходит частично в кинетическую энергию груза а частично в кинетическую энергию барабана
Я и не говорю, что груз опускается с ускорением !
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.02.2012, 22:02
общий

А разве в моём решении написано, что "груз опускается с ускорением g"?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
230118
3054
15.02.2012, 22:03
общий
Что груз опускается с ускорением g, в ответе не написано.
Неизвестный
15.02.2012, 22:06
общий
Асмик я и не говорю, что груз опускается с ускорением
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.02.2012, 22:09
общий

А что касается этого:
Цитата: 324365
Груз опускается не с ускорением , а с ускорением по условию задачи, энеригия переходит частично в кинетическую энергию груза а частично в кинетическую энергию барабана
Я и не говорю, что груз опускается с ускорением !

то Вы совершенно правы в своих рассуждениях. Я рад за Вас. Ещё немного и Вы самостоятельно решите задачу другим способом!

Но ведь и никто из нас не говорит, "что груз опускается с ускорением g", не так ли? Однако Вы же написали, что об этом якобы говорится в моём решении...

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Неизвестный
15.02.2012, 22:15
общий
А Вы можете Ваш ответ отредактировать, потому что Вы задачу решили неверно?
Сделайте это пожалуйста?
Неизвестный
15.02.2012, 22:16
общий
А в чём ошибка в Ваших рекомендациях в варианте решения по закону сохранения энергии?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
15.02.2012, 22:22
общий

Я пока не вижу никакой ошибки в своём решении. Решите задачу своим способом, например, тем который логически следует из Вашего предыдущего сообщения, а потом можно будет сравнить результаты.

Точно так же не вижу ошибки в своих рекомендациях по решению. Это всего лишь пошаговая инструкция к решению, эквивалентному тому, к которому Вы уже подошли сами.

Дело за Вами!
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Профессор
230118
3054
15.02.2012, 22:45
общий
Я добавила решение.
Неизвестный
16.02.2012, 03:16
общий
Доброй ночи Асмик!
Я решения Вашего не понял, а самое главное формулы как такие получаются?
давно
Профессор
230118
3054
18.02.2012, 00:48
общий
18.02.2012, 00:50
Не надо голословных утверждений. Задачи решили правильно, пока не доказали обратное. А Вы доказательств не приводите. Если что-то непонятно, все формулы есть в любом школьном учебнике. Вам даже дали ссылку. Мои формулы все http://www.physics.ru/courses/op25part1/design/index.htm, а некоторые - это те, которые Вы и дали. При равноускоренном движении, если начальная скорость нулевая, средняя скорость равна половине конечной.
Неизвестный
18.02.2012, 00:52
общий
Добрый вечер Асмик!
Задача логически неправильно разобрана и формулы как результат логики тоже неправильно записаны.
Ссылку смотрел, там все формулы действительно есть.
давно
Профессор
230118
3054
18.02.2012, 07:12
общий
Логика моего ответа: работа силы тяжести минус приобретённая грузом кинетическая энергия равна кинетической энергии барабана, из которой и находится момент инерции.
Неизвестный
18.02.2012, 07:42
общий
Доброе утро Асмик!
А почему работа силы тяжести минус приобретённая грузом кинетическая энергия равна кинетической энергии барабана?
Это из каких соображений?
давно
Профессор
230118
3054
18.02.2012, 07:54
общий
18.02.2012, 07:56
Закон сохранения энергии.
Вы сами это утверждали. В условии задачи Вы просили решать именно так.
Неизвестный
18.02.2012, 07:58
общий
А почему минус, а не плюс?
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
18.02.2012, 08:02
общий
18.02.2012, 08:03
Антон Владимирович!

Я закрыл консультацию, чтобы избежать дальнейшего переливания из пустого в порожнее. Каким бы ни было терпение экспертов и модераторов, оно не бесконечно.

Своим последним вопросом в мини-форуме:
Цитата: 324365
Доброе утро Асмик!
А почему работа силы тяжести минус приобретённая грузом кинетическая энергия равна кинетической энергии барабана?
Это из каких соображений?

после того, как Вы ранее написали:
Цитата: 324365
энеригия переходит частично в кинетическую энергию груза а частично в кинетическую энергию барабана

Вы поставили меня в глубокое недоумение относительно Вашего умения мыслить.

А развёрнутая Вами дискуссия относительно правильности-неправильности предложенных Вам решений - это вообще анекдот. Поэтому давайте закончим данную консультацию!

Всего доброго!
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
27822
2370
18.02.2012, 08:56
общий
18.02.2012, 09:34
Здравствуйте, Даровко Антон Владимирович!
1).На барабан диаметром D = 0.8 метра намотан трос с закреплённым на конце грузом массой m = 3 кг. Вращаясь равноускоренно под действием силы натяжения троса, барабан за время t = 4 с. приобрёл угловую скорость [$969$] = 16 рад/с. Определить момент инерции J[sub]б[/sub] барабана.
Поскольку Вы просили «решить эту задачу всеми возможными способами», надеюсь, Вам понравится специально придуманный приём для расчёта движения таких систем, в которых перемещения всех материальных точек происходят одновременно и строго в одинаковой пропорции – сводить всё к уравнению движения одного «условного» тела, обладающего «обобщённой массой», которая вычисляется как сумма «приведенных масс» реальных тел. (Строгое теоретическое обоснование можно найти в http://mysite.verizon.net/vze126xep/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/Rasdel1.pdf; здесь оно не приводится, потому что главная цель - показать простоту использования приёма). В нашем случае имеем 2 реальных тела, инерцию которых надо учитывать: барабан и груз. Принимаем, что перемещение «условного» тела равно перемещению груза. Тогда «приведенная масса» груза равна его реальной массе m = 3 кг, а «обобщённая сила» F, вызываюшая ускорение a «условного» тела: F = m*g (1), где g - ускорение свободного падения. Скорость опускания груза V[sub]г[/sub] равна линейной скорости точек на окружности барабана: V[sub]г[/sub] = [$969$]*R[sub]б[/sub] (2), где R[sub]б[/sub] - радиус барабана или, поскольку R[sub]б[/sub] = D/2 (2а): V[sub]г[/sub] = [$969$]*D/2 (2б). Отсюда ускорение a = V[sub]г[/sub]/t = [$969$]*D/(2*t) (3). Обозначив «обобщённую массу» через M, имеем: F = M*a (4), откуда, с учётом (1) и (3): M = 2*m*g*t/([$969$]*D) (4а). Тогда «приведенная масса» барабана: M[sub]б[/sub] = M - m (5), а после подстановки в (4а): M[sub]б[/sub] = m*[size=3]([/size]2*g*t/([$969$]*D) – 1[size=3])[/size] (5а). Связь между M[sub]б[/sub] и J[sub]б[/sub] выражается равенством: M[sub]б[/sub] = J[sub]б[/sub]/R[sub]б[/sub][sup]2[/sup] (6) [size=1](это надо запомнить как готовую формулу)[/size], что совместно с (5а) и с учётом (2а) даёт: J[sub]б[/sub] = m*[size=3]([/size]g*t*D/(2*[$969$]) – D[sup]2[/sup]/4[size=3])[/size] (7); в числах: J[sub]б[/sub] = 3*[size=3]([/size]9.81*4*0.8/(2*16) – 0.8[sup]2[/sup]/4[size=3])[/size] = 2.463 кг*м2.
Форма ответа