Радиус кривизны траектории связан с нормальным ускорением и скоростью формулой: a(n) = V²/R. Вертикальная составляющая скорости в верхней точке траектории равна нулю, поэтому скорость тела в данной точке равна горизонтальной составляющей, а ускорение, нормальное к вектору этой скорости – это ускорение свободного падения, поэтому: R = (Vx)²/g = (Vo²*cos²α)/g. Отсюда находим начальную скорость: Vo = √(Rg/cos²α) = √((15,6*10)/(√3/2)²) = √(156/(3/4) = √208= 4√13 ≈ 14,42221 м/с.
Максимальная высота подъёма составит: h = (Vo²*sin²a)/2g =(208*(1/4))/(2*10) = 52/20 = 2,6 м.
Искомая сила F создаёт относительно оси диска вращающий момент M=F*R . По второму закону динамики вращательного движения, F*R=J*dω/dt, где J=m*R²/2 - момент инерции диска. Подставляя данные из условия задачи. находим J=2*(0,25)²/2=0,0625 кг*м². А так как dω/dt=ε, где ε=10 рад/с² - угловое ускорение диска, то получаем уравнение F*R=0,0625*10=0,625. Отсюда сила F=0,625/R=0,625/0,25=2,5 Н. Угловая скорость ω=∫ε*dt=10*∫dt=10*t+ω0, где ω0 - угловая скорость в момент t=0. Принимая ω0=0, получаем ω(t)=10*t рад/с. А так как 1 оборот =2*π рад, то ω=10*t/(2*π)= 5*t/π об/с. Решая уравнение 5*t/π=50, находим t=10*π≈31,4 с. ответ: 1) F=2,5 Н, 2) примерно через 31,4 с.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
