Задача 2 по физике Однородный стержень длиной l=120см может вращаться в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О на нем отстоящую на расстояние a=1/3 от центра масс стержня. Стержень отклонили от положения равновесия на угол а= 50 градусов и отпустили. Определите: а) начальные угловое ускорение стержня ε и тангенциальное ускорение Атс его центра масс С, б) угловую ω и линейную скорости Vc центра масс стержня при прохождении им положения равновесия.
а) Начальное угловое ускорение стержня ε можно найти по формуле:
ε = g * sin(α) / l
где g - ускорение свободного падения, α - угол отклонения, l - длина стержня.
Подставляем значения:
ε = 9.8 * sin(50°) / 1.2 = 6.39 рад/c²
Тангенциальное ускорение Ат центра масс можно найти по формуле:
Ат = a * ε
Подставляем значения:
Ат = 1/3 * 6.39 ≈ 2.13 м/c²
б) Угловую скорость ω центра масс стержня при прохождении им положения равновесия можно найти по формуле:
ω = √(2 g sin(α) / l)
Подставляем значения:
ω = √(2 9.8 sin(50°) / 1.2) ≈ 5.50 рад/с
Линейную скорость Vc центра масс стержня можно найти по формуле:
Vc = ω * (l - a)
Подставляем значения:
Vc = 5.50 * (1.2 - 1/3) ≈ 4.73 м/с