21.10.2019, 01:52 [+3 UTC]
в нашей команде: 3 890 чел. | участники онлайн: 2 (рекорд: 21)

:: РЕГИСТРАЦИЯ

задать вопрос

все разделы

правила

новости

участники

доска почёта

форум

блоги

поиск

статистика

наш журнал

наши встречи

наша галерея

отзывы о нас

поддержка

руководство

Версия системы:
7.77 (31.05.2019)
JS-v.1.34 | CSS-v.3.35

Общие новости:
28.04.2019, 09:13

Форум:
11.10.2019, 14:47

Последний вопрос:
21.10.2019, 00:06
Всего: 150654

Последний ответ:
20.10.2019, 20:38
Всего: 259251

Последняя рассылка:
20.10.2019, 19:45

Писем в очереди:
0

Мы в соцсетях:

Наша кнопка:

RFpro.ru - здесь вам помогут!

Отзывы о нас:
02.12.2009, 08:46 »
Иванов Виктор Олегович
Огромное спасибо! Это то, что мне нужно. Я еще не работал с этим компонентом, мало знаю о нем. Вы меня очень выручили! [вопрос № 174748, ответ № 257181]
30.05.2011, 16:54 »
lamed
Большое спасибо, Роман. Все "по полочкам". С уважением [вопрос № 183419, ответ № 267462]
08.12.2010, 20:09 »
novij2011
спасибо за помощь [вопрос № 181114, ответ № 264596]

РАЗДЕЛ • Физика

Консультации и решение задач по физике.

[администратор рассылки: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 876
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Модератор
Рейтинг: 438
Михаил Александров
Статус: Профессор
Рейтинг: 116

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 196575
Раздел: • Физика
Автор вопроса: dar777 (1-й класс)
Отправлена: 04.10.2019, 20:18
Поступило ответов: 1

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Расположенный горизонтально однородный цилиндр массой m1 = 12 кг вращается без трения вокруг своей оси под действием груза массой m2 = 1,2 кг, прикрепленного к легкой нерастяжимой нити, намотанной на цилиндр. Определите кинетическую энергию системы «цилиндр-груз» через промежуток времени дельтаt = 4,0 с после начала движения.
Сделать рисунок.

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, dar777!

Дано: m1=12 кг -- масса горизонтального цилиндра, который вращается вокруг своей оси под действием груза; m2=1,2 кг -- масса груза.

Определить: K(4) -- кинетическую энергию системы "цилиндр -- груз" в момент времени t=4 с после начала движения.

Решение

Установим зависимость K(t) кинетической энергии системы "цилиндр -- груз" от времени. Кинетическая энергия системы равна сумме кинетических энергий всех частей этой системы [1, с. 31]. В рассматриваемом случае K=K1+K2, где K1=Jω2/2 -- кинетическая энергия цилиндра, который имеет момент инерции относительно оси вращения, равный J=m1R2/2 (R -- радиус цилиндра) [1, с. 45], и вращается с угловой скоростью ω=v/R [1, с. 39]; K2=m2v2/2 -- кинетическая энергия груза, который поступательно перемещается вниз со скоростью v, зависящей от времени [1, с. 31]. Следовательно,

K=Jω2/2+m2v2/2=(m1R2/2)(v/R)2/2+m2v2/2=m1v2/4+m2v2/2=(m1+2m2)v2/4.


Согласно второму закону Ньютона [1, с. 22], для груза в проекциях на ось x (рисунок в прикреплённом файле) имеем m2a=m2g-T, где g≈9,81 м/с2 -- ускорение свободного падения [1, с. 583]; T -- сила натяжения нити; a -- ускорение груза. Тогда
T=m2(g-a).


Согласно уравнению динамики тела, вращающегося вокруг неподвижной оси [1, с. 44], для цилиндра имеем Jε=TR, где ε=a/R -- угловое ускорение цилиндра. Тогда
(m1R2/2)(a/R)=m2(g-a)R,

(m1R/2)a=m2Rg-m2Ra,

m1Ra=2m2Rg-2m2Ra,

(m1+2m2)a=2m2g,

a=2m2g/(m1+2m2).


Поскольку a=dv/dt [1, с. 14], постольку dv=adt, 0vdv=a0tdt, v(t)=at=2m2gt/(m1+2m2),
K=(m1+2m2/4)(2m2gt/(m1+2m2))2=(m2gt)2/(m1+2m2),

K(4)=(1,2*9,81*4)2/(12+2*1,2)≈154 (Дж).


Ответ: 154 Дж.

Литература: Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. -- М.: Высшая школа, 1989. -- 608 с.


Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Профессионал)
Дата отправки: 07.10.2019, 21:58

-----
 Прикрепленный файл (кликните по картинке для увеличения):

5
Это самое лучшее решение!
-----
Дата оценки: 07.10.2019, 22:01

Рейтинг ответа:

+1

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Яндекс Rambler's Top100

главная страница | поддержка | задать вопрос

Время генерирования страницы: 0.13901 сек.

© 2001-2019, Портал RFPRO.RU, Россия
Калашников О.А.  |  Гладенюк А.Г.
Версия системы: 7.77 от 31.05.2019
Версия JS: 1.34 | Версия CSS: 3.35