Rotační dynamika – problémy a řešení

1. Na šňůru omotanou kolem kladky válce působí síla F. točivý moment is 2 N m a moment setrvačnosti is 1 kg m2, co je to úhlové zrychlení válce.

Rotační dynamika – problémy a řešení 1Známý:

Točivý moment (τ) = 2 Nm

Moment setrvačnosti (I) = 1 kg m2

Hledám: Úhlové zrychlení válce

Řešení:

Svatý = I α

Svatý = čistý točivý moment, I = moment setrvačnosti, α = úhlové zrychlení

Úhlové zrychlení válce:

a = Στ/I = 2/1 = 2 rad/s2

Viz také  Jednoduché stejnosměrné obvody - problémy a řešení

2. Na šňůru omotanou kolem kladky válce působí síla F. Velikost síly je 10 N, poloměr válce je 0.2 m a moment setrvačnosti je 1 kg m2, WJaké je úhlové zrychlení válce?

Rotační dynamika – problémy a řešení 2Známý:

Síla (F) = 10 N

Poloměr válce (R) = 0.2 m

Moment setrvačnosti (I) = 1 kg m2

Hledám: Úhlové zrychlení válce.

Řešení:

τ = FR

τ = točivý moment, F = síla, R = poloměr válce

Točivý moment:

τ = FR = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Svatý = I α

Svatý = čistý točivý moment, I = moment setrvačnosti, α = úhlové zrychlení

Úhlové zrychlení válce:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s2

Viz také  Síla statického a kinetického tření – problémy a řešení

3. Na šňůru omotanou kolem kladky válce působí síla F. Velikost síly je 10 N, poloměr válce je 0.2 m a hmotnost válce je 20 kg m2,. Wje úhlové zrychlení válce.

Rotační dynamika – problémy a řešení 3Známý:

Síla (F) = 10 N

Poloměr válce (R) = 0.2 m

Hmotnost válce (M) = 20 kg

Hledá se: Úhlové zrychlení válce

Řešení:

τ = FR = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Moment setrvačnosti:

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

Úhlové zrychlení válce:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad / s2

Viz také  Aplikace Newtonova pohybového zákona ve výtahu - problémy a řešení

4. Kvádr o hmotnosti 1 kg visící na šňůře omotané kolem kladky válce. Moment setrvačnosti kladky je 1 kg m2 a poloměr kladky je 0.2 m. Jaké je úhlové zrychlení kladky? Zrychlení v důsledku gravitace je 10 m/s2.

Rotační dynamika – problémy a řešení 4Známý:

Moment setrvačnosti kladky (I) = 1 kg m2

Hmota hmotnosti bloku (m) = 1 kg

Gravitační zrychlení (g) = 10 m/s2

Hmotnost (w) = mg = (1 kg)(10 m/s2) = 20 000 kg m/s2 = 10 XNUMX N

Poloměr kladky (R) = 0.2 m

Hledá se: Úhlové zrychlení

Řešení:

Točivý moment:

τ = FR = w R = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Moment setrvačnosti:

I = 1 kg m2

Úhlové zrychlení:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad / s2

Viz také  Statika tekutin – problémy a řešení

5. Kvádr o hmotnosti 1 kg visící na šňůře omotané kolem kladky válce. Hmotnost kladky je 20 kg a poloměr kladky je 0,2 m. Jaké je úhlové zrychlení kladky a volný pád zrychlení bloku. Zrychlení v důsledku gravitace je 10 m/s2.

Rotační dynamika – problémy a řešení 5Známý:

Hmotnost kladky (M) = 20 kg

Poloměr kladky (R) = 0,2 m

Hmotnost bloku (m) = 1 kg

Gravitační zrychlení (g) = 10 m/s2

Hmotnost (w) = mg = (1 kg)(10 m/s2) = 20 000 kg m/s2 = 10 XNUMX N

Hledá se: úhlové zrychlení kladky a zrychlení volného pádu bloku.

Řešení:

Točivý moment:

τ = FR = w R = (10 N)(0.2 m) = 2 N m

Moment setrvačnosti kladky válce:

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

Úhlové zrychlení kladky:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad / s2

Zrychlení volného pádu bloku:

a = R α = (0.2)(5) = 1 m/s2

Zanechat komentář