Представьте даный процесс в координатах v(t), p(t)

На рисунке изобрази груз, привязаный к нити; изобрази силу тяжести (mg) вертикально вниз с началом в центре грузика, а силу натяжения нити - наоборот, тобишь вверх (они друг друга компенсируют). На рисунке надо надписать обе силы и поставить над ними значок вектора. Ось Ox направь вверх, потом мы будем на нее "проецировать".

m=5 кг  g=10 м/c^2   a=3 м/с^2

По 2 Закону Ньютона:
mg(ветор)+T(вектор)=ma(вектор)
В проекции на ось Х:
Т-mg=ma (тут уже векторы не нужны, т.к мы уже спроецировали)
Далее выражаем отсюда силу натяжения нити - T, получаем:
T=ma+mg=m(a+g)
Мы получили ответ в общем виде, теперь нам надо подставить туда наши значения:
Т=5 кг * ( 3 + 10) м/с^2 =   65 Н

Отв. 65 Н

1. Момент инерции маховика J = 0.01 кг·м²

2. Модуль момента сил торможения Мт ≈ 0,0942 Н·м

Объяснение:

n = 900 об/мин

N = 75 об

А = 44,4 Дж

J - ? - момент инерции маховика

Mт - ? - момент сил торможения

Угловая скорость маховика в начале торможения

ω₀ = n · π : 30 = 30π (рад/с) ≈ 94,25 рад/с.

Угол поворота маховика с момента начала торможения до остановки

φ = N · 2π = 75 · 2π = 150π (рад) ≈ 471,24 рад.

При равнозамедленном вращении до остановки

ω₀ = ε · t  (t - время от начала торможения до остановки, ε - угловое ускорение замедленного вращения)

ω₀² = ε² · t²

Угол поворота при замедленном вращении определяется по формуле

φ = ω₀t - 0.5 εt²

φ = εt² - 0.5 εt²

φ = 0.5 εt²

φ = 0.5 ε²t²/ε

φ = 0.5 ω₀²/ε

Откуда модуль углового ускорения

ε = 0.5 ω₀²/φ = 0,5 · 900π² : 150π = 3π (рад/с²) ≈ 9,42 рад/с

Работа сил торможения

А = Мт · φ

Откуда

Момент сил торможения равен

Мт = А : φ = 44,4 : 471,23 = 0,0942 (Н·м)

Момент инерции маховика

J = Мт : ε = 0.0942 : 9.42 = 0.01 (кг·м²)