На скамье Жуковского (круглая платформа на оси) сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой по 5 кг каждая. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
На скамье Жуковского (круглая платформа на оси) сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой по 5 кг каждая

На скамье Жуковского (круглая платформа на оси) сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой по 5 кг каждая .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

На скамье Жуковского (круглая платформа на оси) сидит человек и держит на вытянутых руках гири массой по 5 кг каждая. Расстояние от каждой гири до оси вращения скамьи 70 см. Скамья вращается с частотой n1=4с-1. Момент инерции человека и скамьи (вместе) относительно оси J = 5 кг·м2.С какой частотой будет вращаться скамья и какую работу А произведет человек, если он сведет руки так , что расстояние от каждой гири до оси уменьшится до 20 см? Дано: m = 5 кг ℓ = 70 см = 0,7 м n1 = 1 c–1 ℓ2 = 20 см = 0,2 м J = 5 кг·м2 Найти: n2 ― ? A ― ?

Ответ

A=121,5 Дж; n2=1,83 с-1

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Найдём момент инерции системы скамья-человек-гири для обоих случаев:
1) гири на вытянутых руках
J1=J+2⋅ml2
2) руки сжаты
J2=J+2⋅ml22
Запишем закон сохранения момента импульса системы:
J1ω1=J2ω2;ω2=J1J2ω1;
При этом связь угловой частоты с частотой вращения:2πn2=J1J2⋅2πn1;
Выразим искомую величину:n2=J1J2⋅n1=J+2ml2J+2ml22⋅n1
С учётом начальных данных:
n2=5+2⋅5⋅0,725+2⋅5⋅0,22⋅1=1,83 (с-1)
По теореме об изменении кинетической энергии системы работа A равна
A=T2-T1
где T1 и T2 — начальная и конечная кинетическая энергия системы.
A=J2ω222-J1ω122=J1ω1ω22-J1ω122=J1ω12ω2-ω1==J1ω12J1J2ω1-ω1=J1ω122J1J2-1=(J+2⋅ml2)⋅(2πn1)22J+2ml2J+2ml22-1
С учётом начальных данных:А=(2,5+2⋅5⋅0,72)⋅(2∙3,14⋅1)22⋅5+2⋅5⋅0,725+2⋅5⋅0,22-1=121,5 Дж.
Ответ: A=121,5 Дж; n2=1,83 с-1

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу