Платформа в виде горизонтально расположенного диска может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе находится человек, которого в условии задачи можно рассматривать как материальную точку. Расходом энергии на преодоления сил трения пренебречь. (Решение → 15865)

Заказ №38688

Задача Платформа в виде горизонтально расположенного диска может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе находится человек, которого в условии задачи можно рассматривать как материальную точку. Расходом энергии на преодоления сил трения пренебречь. Человек массой 𝑚ч. = 75 кг стоит на краю платформы, делающей 𝑛1 = 3 об/мин. С какой скоростью должен идти человек вдоль края платформы, чтобы его скорость относительно Земли стала равной нулю? Масса платформы 𝑚п. = 100 кг, её радиус 𝑅 = 1,6 м.

Решение

1. Пусть первоначальная угловая скорость вращения платформы (рис. 1) вокруг оси 𝑂𝑧 равна 𝜔1: 𝜔1 = 2𝜋𝑛1. (1) Человек вместе с платформой движется с линейной скоростью 𝑉1, равной линейной скорости крайних точек платформы: 𝑉1 = 𝜔1𝑅 = 2𝜋𝑛1𝑅. По определению, момент импульса платформы Дано: 𝑅 = 1,6 м ; 𝑚п. = 100 кг; 𝑚ч. = 75 кг; 𝑛1 = 3 об/мин = 0,05об/с. 𝑉 =? 𝑉⃗⃗ 𝑚п. 𝑚ч. 𝜔2 𝑂 𝑧 𝑅 Рис. 2 𝐿⃗⃗ 2ч. 𝐿⃗⃗ 1п. 𝐿⃗⃗ 2п. 𝑚п. 𝑚ч. 𝜔1 𝑂 𝑧 𝑅 Рис. 1 𝐿⃗⃗ 1ч. 𝐿⃗⃗ 1п. 13 𝐿⃗⃗ 1п. = 𝐽𝜔⃗⃗1, где 𝐽 = 𝑚п.𝑅 2 2 . момент инерции платформы. Численно, учитывая (1)

Платформа в виде горизонтально расположенного диска может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе находится человек, которого в условии задачи можно рассматривать как материальную точку. Расходом энергии на преодоления сил трения пренебречь.

Платформа в виде горизонтально расположенного диска может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе находится человек, которого в условии задачи можно рассматривать как материальную точку. Расходом энергии на преодоления сил трения пренебречь.