Шарик массой m = 60 г привязанный к концу нити длиной l1=1. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по физике
Шарик массой m = 60 г привязанный к концу нити длиной l1=1

Шарик массой m = 60 г привязанный к концу нити длиной l1=1 .pdf

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

Условие

Шарик массой m = 60 г, привязанный к концу нити длиной l1=1,2 м, вращается с частотой n1 = 2с-1 , опираясь на горизонтальную плоскость. Нить укорачивается, приближая шарик к оси до расстояния l2= 0,6 м. С какой частотой n2 будет при этом вращаться шарик? Какую работу А совершает внешняя сила, укорачивая нить? Трением шарика о плоскость пренебречь. Дано: m = 60 г = 0,06 кг ℓ1 = 1,2 м n1 = 2 c–1 ℓ2 = 0,6 м Найти: n2 ― ? A ― ?

Ответ

n2 = 8 c–1; A = 20,4 Дж.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Так как относительно оси вращения на шарик не действует
момент силы, то для шарика выполняется закон сохранения
момента импульса: К1 = К2.
mv1ℓ1 = mvℓ
С учётом v1 = 2πn1ℓ1, v = 2πnℓ получим:
m·2πn1ℓ12 = m·2πnℓ2
n = n1ℓ12/ℓ2
Для момента времени, когда ℓ = ℓ2,
n2 = n1ℓ12/ℓ22 = 2·1,22/0,62 = 8 с–1
По закону сохранения энергии
А=T2-T1=mv222-mv122
где T1 и T2 — кинетическая энергия шарика в начальный и конечный момент.
Начальная и конечная скорости шарика равны
v1=ω1l1=2πn1l1
v2=ω2l2=2πn2l2
Тогда
А=m2⋅(2π)2(n2l2)2-(n1l1)2=2mπ2⋅(n2l2)2-(n1l1)2
Размерность:
А=кг∙м∙мc∙с-м∙мc∙с=Дж
С учётом начальных данных:
А=2⋅0,06⋅3,142⋅(8⋅0,6)2-(2⋅1,2)2=20,4 (Дж)
Ответ: n2 = 8 c–1; A = 20,4 Дж.

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу