Задача по физике Однородный стержень массой 5 кг может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси,проходящей через один из его концов.Вверху угловая скорость стержня ω=62,8 рад/с.Определить угловую скорость стержня внизу.Длина стержня L=40см.
Желательно с объяснениями, почему решили по данной формуле))

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения механической энергии.

Находясь в верхней точке, у стержня имеется потенциальная энергия, которая полностью преобразуется в кинетическую энергию при спуске вниз.

Потенциальная энергия в верхней точке:
Eп = mgh = 5 кг 9,8 м/c^2 0,4 м = 19,6 Дж

Кинетическая энергия в нижней точке:
Ek = 1/2 I ω^2, где I - момент инерции стержня относительно оси вращения.
I = 1/3 mL^2, где L - длина стержня.
I = 1/3 5 кг (0,4 м)^2 = 0,2667 кг * м^2

19,6 Дж = 1/2 0,2667 кг м^2 * ω^2
39,2 = 0,1333 ω^2
ω^2 = 294,3
ω = 17,16 рад/с

Таким образом, угловая скорость стержня внизу составляет 17,16 рад/с.