Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 895 б
- Dwayne_Johnson 865 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
Почему горячий чай остывает быстрее, если на него дуют?...
1.Какое устройство называют механизмом? a. Предназначенное для совершения работы b. Обладающее большой мощностью c. Служащее для преобразования си...
Алла решила проверить - справедлив ли закон Гука для резинки для волос. В кабинете физики она взяла набор одинаковых грузиков массой по 50 г каждый и...
Точка движется равномерно и прямолинейно противоположно положительному направлению оси Ox. В начальный момент времени точка имела координату x0=12м. О...
Как найти Р из формулы Р=m*g если нету m? Есть такие данные Е=2,1*10^6...