142. По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой m = 40 кг приложена сила F = 1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения ν маховика через время t= 10 с после начала действия силы, если радиус R шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.
Решение:
Из второго закона Ньютона, применяемого к вращающимся телам находим, где M вращающий момент, ε угловое ускорение, J момент инерции диска. Момент инерции однородного диска массой m и диаметром D равен. Так как сила приложена к краю шкива, то вращающий момент этой силы равен M=F×R. Откуда угловое ускорение. Подставляем числа (переводя одновременно все величины в систему СИ). Если диск вращается равноускоренно, то уравнение вращения. Примем начальные условия и - так как начальная частота вращения равна нулю. Тогда.
102. Материальная точка движется прямолинейно с ускорением а = 5м/с2. Определить, на сколько путь, пройденный точкой в n-ю секунду, будет больше пути, пройденного в предыдущую секунду. Принять V0= 0.
112. С тележки, свободно движущейся по горизонтальному пути со скоростью V0 = 3 м/с, в сторону, противоположную движению тележки, прыгает человек, после чего скорость тележки изменилась и стала равной V2=4 м/с. Определить горизонтальную составляющую скорости V1 человека при прыжке относительно тележки. Масса тележки M=210 кг, масса человека m=70 кг.
122. По небольшому куску мягкого железа, лежащему на наковальне массой m2= 300 кг, ударяет молот массой m1= 8 кг. Определить к. п. д. η удара, если удар неупругий. Полезной считать энергию, пошедшую на деформацию куска железа.
132. Из шахты глубиной H=600 м поднимают клеть массой m1 = 3,0 т на канате, каждый метр которого имеет массу m2= 1,5 кг. Какая работа А совершается при поднятии клети на поверхность Земли? Каков коэффициент полезного действия η подъемного устройства?
142. По касательной к шкиву маховика в виде диска диаметром D = 75 см и массой m = 40 кг приложена сила F = 1 кН. Определить угловое ускорение ε и частоту вращения ν маховика через время t= 10 с после начала действия силы, если радиус R шкива равен 12 см. Силой трения пренебречь.
152. На скамье Жуковского стоит человек и держит в руках стержень вертикально по оси скамьи. Скамья с человеком вращается с угловой скоростью ω = 4 рад/с. С какой угловой скоростью ω1 будет вращаться скамья с человеком, если повернуть стержень так, чтобы он занял горизонтальное положение? Суммарный момент инерции человека и скамьи J=5 кг×м2. Длина стержня L=1.8 м, масса m=6 кг. Считать, что центр масс стержня с человеком находится на оси платформы.
162. Какая работа А будет совершена силами гравитационного поля при падении на Землю тела массой m = 2 кг: 1) с высоты h = 1000 км; 2) из бесконечности?
172. Точка участвует одновременно в двух взаимно перпендикулярных колебаниях, уравнения которых х=A1×sinω1×t и у=А2×cosω2×t, где A1 = 8 см, A2=4 см, ω1 = ω2=2с-1. Написать уравнение траектории и построить ее. Показать направление движения точки.
Физика: Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических специальностей вузов (включая сельскохозяйственные вузы) / А. А. Воробьев, В. П. Иванов, В. Г. Кондакова, А. Г. Чертов М.: Высш. шк., 1987. 208 с: ил.