Лучшие помощники
- Megamozg 2200 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1705 б
- arkasha_bortnikov 890 б
- Dwayne_Johnson 860 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
В чем заключается принцип независимости тел?...
Ртуть заполняет стеклянную трубку с внутренним сечением 1 мм2 и имеет сопротивление 2 Ом. Вычислите длину столбика ртути в трубке. Удельное сопротивле...
Найдите неизвестный элемент следующей ядерной реакции...
1. Чему равна сила гравитационного притяжения между двумя одинаковыми бильярдными шарами в момент столкновения? Масса каждого шара 200 г, диаметр 4...
Как изменится внутренняя энергия одноатомного идеального газа, если его давление увеличится в 4 раза, а объем уменьшится в 3 раза?...
Все предметы