Маховик в виде диска радиусом 𝑅 = 20 см и массой 𝑚 = 50 кг вращается с угловой скоростью 480 об.⁄мин. Под влиянием сил трения он останавливается, сделав до полной остановки 200 оборотов. (Решение → 38795)

Заказ №38688

Маховик в виде диска радиусом 𝑅 = 20 см и массой 𝑚 = 50 кг вращается с угловой скоростью 480 об.⁄мин. Под влиянием сил трения он останавливается, сделав до полной остановки 200 оборотов. Найти момент сил трения и работу сил трения.

Решение

Дано: 𝑅 = 20 см = 0,2 м; 𝑛0 = 480 об.⁄мин. = 8 об.⁄с; 𝑚 = 50 кг; 𝑛 = 200 об. 𝑀 =? 𝐴 =?

Начальный скорость диска 𝜔0 = 2𝜋𝑛0 С такой начальной скоростью вращается с отрицательным ускорением 𝜀 до остановки. Работа силы трения равна изменению кинетической энергии диска: 𝐴 = 𝐽𝜔 2 2 − 𝐽𝜔0 2 2 . Так как 𝜔 = 0, то Дано: 𝑅 = 20 см = 0,2 м; 𝑛0 = 480 об.⁄мин. = 8 об.⁄с; 𝑚 = 50 кг; 𝑛 = 200 об. 𝑀 =? 𝐴 =? 18 𝐴 = − 𝐽𝜔0 2 2 . (1) 𝐴 = − 𝑚𝑅 2 ∙ 4𝜋𝑛0 2 4 = −𝜋𝑚𝑅 2𝑛0 2 = −𝜋 ∙ 50 ∙ 0,2 2 ∙ 8 2 = −402,1 Дж. 𝐴 = −402,1 Дж. Знак «минус» показывает, что кинетическая энергия уменьшается. Здесь 𝐽 = 𝑚𝑅 2⁄2 − момент инерции сплошного диска. С другой стороны, работа момента трения 𝑀, 𝐴 = �

Маховик в виде диска радиусом 𝑅 = 20 см и массой 𝑚 = 50 кг вращается с угловой скоростью 480 об.⁄мин. Под влиянием сил трения он останавливается, сделав до полной остановки 200 оборотов.