Rotacijos dinamika – problemos ir sprendimai

1. Jėga F veikia virvę, apvyniotą aplink cilindro skriemulį. Sukimo momentas yra 2 N m, o inercijos momentas – 1 kg m 2 . Koks yra cilindro kampinis pagreitis ?

Rotacijos dinamika – problemos ir sprendimai 1Žinomas:

Sukimo momentas ( τ ) = 2 Nm

Inercijos momentas (I) = 1 kg m²

Ieškoma: cilindro kampinio pagreitis

sprendimas:

Στ = Iα

Στ = grynasis sukimo momentas, I = inercijos momentas, α = kampinis pagreitis

Cilindro kampinis pagreitis:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s 2

[irp]

2. Virvelei, apvyniotai aplink cilindro skriemulį, taikoma jėga F. Jėgos dydis yra 10 N, cilindro spindulys yra 0.2 m, o inercijos momentas yra 1 kg m 2. Koks yra cilindro kampinis pagreitis?

Rotacijos dinamika – problemos ir sprendimai 2Žinomas:

Jėga (F) = 10 N

Cilindro spindulys (R) = 0.2 m

Inercijos momentas (I) = 1 kg m²

Ieškoma: cilindro kampinio pagreitis.

sprendimas:

τ = FR

τ = sukimo momentas, F = jėga, R = cilindro spindulys

Sukimo momentas:

τ = FR = (1 0 N) (0.2 m) = 2 N m

Στ = Iα

Στ = grynasis sukimo momentas, I = inercijos momentas, α = kampinis pagreitis

Cilindro kampinis pagreitis:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s 2

[irp]

3. Virvelei, apvyniotai aplink cilindro skriemulį, taikoma jėga F. Jėgos dydis yra 10 N, cilindro spindulys yra 0.2 m, o cilindro masė yra 20 kg m 2 . Koks yra cilindro kampinis pagreitis?

Rotacijos dinamika – problemos ir sprendimai 3Žinomas:

Jėga (F) = 10 N

Cilindro spindulys (R) = 0.2 m

Cilindro masė (M) = 20 kg

Ieškoma: cilindro kampinio pagreitis

sprendimas:

τ = FR = (1 0 N) (0.2 m) = 2 N m

Inercijos momentas:

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

Cilindro kampinis pagreitis:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad/s 2

[irp]

4. 1 kg sveriantis blokas kabo ant virvės , apvyniotos aplink cilindrinį skriemulį. Skriemulio inercijos momentas yra 1 kg m² , o skriemulio spindulys – 0.2 m. Koks yra skriemulio kampinis pagreitis? Sunkio pagreitis yra 10 m/ s².

Rotacijos dinamika – problemos ir sprendimai 4Žinomas:

Skriemulio inercijos momentas (I) = 1 kg m 2

Bloko masė (m) = 1 kg

Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/ s²

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

Skriemulio spindulys (R) = 0.2 m

Ieškoma: kampinio pagreitis

sprendimas:

Sukimo momentas:

τ = FR = w R = (1 0 N) (0.2 m) = 2 N m

Inercijos momentas:

I = 1 kg m²

Kampinis pagreitis:

α = Στ / I = 2 / 1 = 2 rad/s 2

[irp]

5. 1 kg sveriantis blokas kabo ant virvės, apvyniotos aplink cilindrinį skriemulį. Skriemulio masė yra 20 kg , o skriemulio spindulys – 0,2 m. Koks yra skriemulio kampinis pagreitis ir bloko laisvojo kritimo pagreitis? Sunkio pagreitis yra 10 m/ s².

Rotacijos dinamika – problemos ir sprendimai 5Žinomas:

Skriemulio masė (M) = 20 kg

Skriemulio spindulys (R) = 0,2 m

Bloko masė (m) = 1 kg

Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/ s²

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

Ieškoma: skriemulio kampinio pagreitis ir bloko laisvojo kritimo pagreitis.

sprendimas:

Sukimo momentas:

τ = FR = w R = (1 0 N) (0.2 m) = 2 N m

Cilindro skriemulio inercijos momentas:

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

Skriemulio kampinis pagreitis:

α = Στ / I = 2 / 0.4 = 5 rad/s 2

Bloko laisvo kritimo pagreitis:

a = R α = (0.2)(5) = 1 m/ s²

Palikite komentarą