Rotasiedinamika – probleme en oplossings

1. 'n Krag F word toegepas op 'n koord wat om 'n silinderkatrol gedraai is. Die wringkrag is 2 N m en die traagheidsmoment is 1 kg m 2 , wat is die hoekversnelling van die silinder.

Rotasiedinamika – probleme en oplossings 1Bekend:

Wringkrag ( τ ) = 2 Nm

Die traagheidsmoment (I) = 1 kg m²

Gewenste: Die hoekversnelling van die silinder

oplossing:

Στ = Iα

Στ = netto wringkrag, I = traagheidsmoment, α = hoekversnelling

Hoekversnelling van silinder:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s 2

[irp]

2. 'n Krag F word toegepas op 'n koord wat om 'n silinderkatrol gedraai is. Die grootte van die krag is 10 N, die radius van die silinder is 0.2 m en die traagheidsmoment is 1 kg m² . Wat is die hoekversnelling van die silinder?

Rotasiedinamika – probleme en oplossings 2Bekend:

Krag (F) = 10 N

Radius van silinder (R) = 0.2 m

Die traagheidsmoment (I) = 1 kg m²

Gewenste: Die hoekversnelling van die silinder.

oplossing:

τ = FR

τ = wringkrag, F = krag, R = radius van silinder

Wringkrag:

τ = FR = (1 0 N)(0.2 m) = 2 N m

Στ = Iα

Στ = netto wringkrag, I = traagheidsmoment, α = hoekversnelling

Hoekversnelling van silinder:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s 2

[irp]

3. 'n Krag F word toegepas op 'n koord wat om 'n silinderkatrol gedraai is. Die grootte van die krag is 10 N, die radius van die silinder is 0.2 m en die massa van die silinder is 20 kg m² . Wat is die hoekversnelling van die silinder?

Rotasiedinamika – probleme en oplossings 3Bekend:

Krag (F) = 10 N

Radius van silinder (R) = 0.2 m

Massa van silinder (M) = 20 kg

Gesoek: Hoekversnelling van silinder

oplossing:

τ = FR = (1 0 N)(0.2 m) = 2 N m

Traagheidsmoment:

I = 1⁄2 MR² = 1⁄2 (20)(0.2) ² = 1⁄2 (20)(0.04) = 0.4 kg m²

Hoekversnelling van silinder:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad/s 2

[irp]

4. 'n 1 kg-blok wat aan 'n koord hang wat om 'n silinderkatrol gedraai is . Die traagheidsmoment van die katrol is 1 kg m² en die radius van die katrol is 0.2 m. Wat is die hoekversnelling van die katrol? Die versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/ s².

Rotasiedinamika – probleme en oplossings 4Bekend:

Traagheidsmoment van katrol (I) = 1 kg m²

Massa van blok (m) = 1 kg

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Gewig (w) = mg = (1 kg)(10 m/ s² ) = 10 kg m/s² = 10 N

Radius van katrol (R) = 0.2 m

Gesoek: Hoekversnelling

oplossing:

Wringkrag:

τ = FR = w R = (1 0 N)(0.2 m) = 2 N m

Traagheidsmoment:

Ek = 1 kg m²

Hoekversnelling:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s 2

[irp]

5. 'n 1 kg-blok wat aan 'n koord hang wat om 'n silinderkatrol gedraai is. Die massa van die katrol is 20 kg en die radius van die katrol is 0,2 m. Wat is die hoekversnelling van die katrol en die vryvalversnelling van die blok? Versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/ s².

Rotasiedinamika – probleme en oplossings 5Bekend:

Massa van katrol (M) = 20 kg

Radius van katrol (R) = 0,2 m

Massa van blok (m) = 1 kg

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²

Gewig (w) = mg = (1 kg)(10 m/ s² ) = 10 kg m/s² = 10 N

Gewenste: die hoekversnelling van die katrol en die vryvalversnelling van die blok.

oplossing:

Die wringkrag:

τ = FR = w R = (1 0 N)(0.2 m) = 2 N m

Die traagheidsmoment van die silinderkatrol:

I = 1⁄2 MR² = 1⁄2 (20)(0.2) ² = (10)(0.04) = 0.4 kg m²

Die hoekversnelling van die katrol:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad/s 2

Die vryvalversnelling van die blok:

a = Rα = (0.2)(5) = 1 m/ s²

Laat 'n boodskap