Нужна помощь с физикой Маятник Максвелла представляет собой однородный дис радиусом R и массой m, в своем центре туго насаженный на ос радиусом r, которая подвешивается на двух намотанных н нее нитях. Когда маятник отпускают, он совершает возвратно поступательное движение в вертикальной плоскости с высоты при одновременном вращении диска вокруг оси. Время полног разматывания нитей равно t. Нити имеют одинаковую сил натяжения, равную T. Силы сопротивления и момент инерци оси не учитывать. Определить неизвестную величину h R = 7 с r = 0,6 с t = 3 h = ? м
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
При отпускании маятника его потенциальная энергия переходит в кинетическую и потенциальную энергию вращения диска.
Потенциальная энергия маятника в точке его максимального отклонения равна mgh, где m - масса маятника, g - ускорение свободного падения, h - высота поднятия.
Кинетическая энергия маятника равна его кинетической энергии вращения: ( \frac{1}{2} I \omega^2 ), где I - момент инерции диска относительно оси вращения, который можно выразить как мр^2, где r - радиус оси вращения, а w - угловая скорость.
Таким образом, мы можем записать уравнение сохранения энергии:
mgh = ( \frac{1}{2} ) m r^2 w^2
Поскольку время t разматывания нитей равно 3 секундам, угловая скорость w можно выразить как угловое перемещение на полной размотке нитей (2п), деленное на время t.
Таким образом, угловая скорость w = ( \frac{2п}{t} = \frac{2*п}{3} ) рад/с
Подставляя все известные значения в уравнение сохранения энергии и решив его относительно h, мы можем найти неизвестную величину h.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.
При отпускании маятника его потенциальная энергия переходит в кинетическую и потенциальную энергию вращения диска.
Потенциальная энергия маятника в точке его максимального отклонения равна mgh, где m - масса маятника, g - ускорение свободного падения, h - высота поднятия.
Кинетическая энергия маятника равна его кинетической энергии вращения: ( \frac{1}{2} I \omega^2 ), где I - момент инерции диска относительно оси вращения, который можно выразить как мр^2, где r - радиус оси вращения, а w - угловая скорость.
Таким образом, мы можем записать уравнение сохранения энергии:
mgh = ( \frac{1}{2} ) m r^2 w^2
Поскольку время t разматывания нитей равно 3 секундам, угловая скорость w можно выразить как угловое перемещение на полной размотке нитей (2п), деленное на время t.
Таким образом, угловая скорость w = ( \frac{2п}{t} = \frac{2*п}{3} ) рад/с
Подставляя все известные значения в уравнение сохранения энергии и решив его относительно h, мы можем найти неизвестную величину h.