Động năng trong chuyển động quay

Vật chất động năng trong chuyển động quay

Các vật thể chuyển động theo đường thẳng có động năng có thể được tính toán bằng công thức:
EK = ½ mv²
Thông tin :
EK = động năng (đơn vị quốc tế là kg m²)²/s² hoặc Joule)
m = khối lượng (đơn vị quốc tế là kilogam, viết tắt là kg)
v = tốc độ (đơn vị quốc tế là mét/giây, viết tắt là m/s)
Đại lượng vật lý trong chuyển động quay đồng nhất với khối lượng (m) pada chuyển động thẳng Là mômen quán tính (I)Đại lượng vật lý trong chuyển động quay đồng nhất với tốc độ (v) trong chuyển động quay là vận tốc gócNhư vậy, một vật thể quay có động năng có thể được tính bằng công thức:

Ví dụ về bài toán
1. Một hạt có momen quán tính là 2 kg m²² Một hạt quay với vận tốc góc là 10 rad/s. Hãy xác định động năng của hạt đó!
Cuộc thảo luận

2. Một hạt có khối lượng 1 kg cách trục quay 2 mét, đang quay với tốc độ góc 4 rad/s. Hãy xác định động năng của hạt đó!
Cuộc thảo luận
Người ta biết rằng :
Khối lượng hạt (m) = 1 kg
Khoảng cách từ hạt đến trục quay (r) = 2 mét
Vận tốc góc của hạt = 4 rad/s
Yêu cầu Năng lượng động (EK) của một hạt khi nó đang quay là bao nhiêu?
Jawab :

3. Một hình trụ đặc (I = ½ m R)²Một hình trụ có khối lượng 8 kg lăn không trượt trên mặt phẳng với tốc độ 15 m/s. Tổng động năng của hình trụ là…

Cuộc thảo luận

Ai cũng biết:

Mômen quán tính của hình trụ đặc (I) = ½ MR²

Khối lượng của hình trụ đặc (m) = 8 kg

Vận tốc của xi lanh (v) = 15 m/s

Yêu cầu: Tổng động năng của hình trụ

Trả lời:

Động năng tịnh tiến:

EK = ½ mv² = ½ (8)(15²) = (4)(225) = 900 Jun

Động năng quay:

EK = ½ I ω² = ½ (½ m R²)(v/R)² = (¼ m R²)(v²/R²) = ¼ mv² = ¼ (8)(15²) = (2)(225) = 450 Jun

Tổng động năng:

900 Joule + 450 Joule = 1350 Joule