Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
Помогите пожалуйста решить задачу по физике с полным решением и ответами?
Блок, имеющий форму диска массой m = 0,4 кг, враща-
ется под действием сил натяжения нити, к концам которой под-
вешены грузы массами m1 = 0,3 кг и m2 = 0,7 кг. Определить си-
лы натяжения Т1 и Т2 нити по обе стороны блока.
1
ответ
Для решения задачи нам потребуется уравнение равновесия вращательного движения:
ΣM = Iα
где ΣM - сумма моментов сил, I - момент инерции блока, α - угловое ускорение.
Сначала найдем момент инерции блока. Так как блок имеет форму диска, то его момент инерции можно вычислить по формуле:
I = (1/2)mr^2
где r - радиус диска.
Заметим, что грузы на концах нити не вращаются относительно блока, поэтому они не влияют на момент инерции. Таким образом, получаем:
I = (1/2)mr^2 = (1/2) * 0,4 кг * (0,1 м)^2 = 0,002 кг*м^2
Теперь можем записать уравнение равновесия вращательного движения:
ΣM = T1*r - T2*r = Iα
где r - радиус диска.
Так как блок находится в состоянии равновесия, то его угловое ускорение равно нулю, то есть α = 0. Поэтому уравнение упрощается до:
T1 - T2 = 0
Отсюда следует, что силы натяжения нитей по обе стороны блока равны между собой:
T1 = T2
Далее, мы можем использовать уравнение равновесия по оси вертикального подвеса для определения значений сил натяжения. Сумма сил, действующих на блок в вертикальном направлении, должна быть равна нулю:
ΣFy = T1 + T2 - m1g - m2g = 0
где g - ускорение свободного падения.
Подставляем T1 = T2 и числовые значения:
2T1 - (0,3 кг + 0,7 кг) * 9,81 м/с^2 = 0
Решаем уравнение относительно T1:
T1 = (0,3 кг + 0,7 кг) * 9,81 м/с^2 / 2 = 4,41 Н
Таким образом, силы натяжения нитей по обе стороны блока равны между собой и равны 4,41 Н.
ΣM = Iα
где ΣM - сумма моментов сил, I - момент инерции блока, α - угловое ускорение.
Сначала найдем момент инерции блока. Так как блок имеет форму диска, то его момент инерции можно вычислить по формуле:
I = (1/2)mr^2
где r - радиус диска.
Заметим, что грузы на концах нити не вращаются относительно блока, поэтому они не влияют на момент инерции. Таким образом, получаем:
I = (1/2)mr^2 = (1/2) * 0,4 кг * (0,1 м)^2 = 0,002 кг*м^2
Теперь можем записать уравнение равновесия вращательного движения:
ΣM = T1*r - T2*r = Iα
где r - радиус диска.
Так как блок находится в состоянии равновесия, то его угловое ускорение равно нулю, то есть α = 0. Поэтому уравнение упрощается до:
T1 - T2 = 0
Отсюда следует, что силы натяжения нитей по обе стороны блока равны между собой:
T1 = T2
Далее, мы можем использовать уравнение равновесия по оси вертикального подвеса для определения значений сил натяжения. Сумма сил, действующих на блок в вертикальном направлении, должна быть равна нулю:
ΣFy = T1 + T2 - m1g - m2g = 0
где g - ускорение свободного падения.
Подставляем T1 = T2 и числовые значения:
2T1 - (0,3 кг + 0,7 кг) * 9,81 м/с^2 = 0
Решаем уравнение относительно T1:
T1 = (0,3 кг + 0,7 кг) * 9,81 м/с^2 / 2 = 4,41 Н
Таким образом, силы натяжения нитей по обе стороны блока равны между собой и равны 4,41 Н.
1
·
Хороший ответ
30 апреля 2023 16:45
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Изобразите силы, действующие на возу, стоящую на столе; действующую на металлический шарик, подвешенный на нити....
По какой формуле вычисляется потенциальная энергия тела, поднятого над землей на высоту h? 1) mgh 2) mg 3) mv(в квадрате)/2 4) mgh/2...
Найдите силу тока через резистор R2, если сопротивления резисторов R1 = R2 = R3 = 10 Ом. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь.По...
2.На рисунке изображен полосной магнит. А) Изобразите графически магнитное поле постоянного магнита В) Укажите направление силовых линий магнитного п...
Определите оптические силы линз, фокусные расстояния которых 25 см и 50 см....