Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Механика => Динамика твердых тел => : Антон Огурцевич 04 March 2015, 21:26

: Шар радиусом
: Антон Огурцевич 04 March 2015, 21:26
Шар радиусом R = 10 см и массой m = 5 кг вращается вокруг оси симметрии согласно уравнению φ = А + B∙t2 + C∙t3 (B = 3 рад/с2; C = -0,5 рад/с2). Определить момент сил М для t = 3 с.
: Re: Шар радиусом
: Сергей 06 March 2015, 12:06
Решение.
Момент инерции шара радиуса R, относительно оси, проходящей через его центр определяется по формуле:
\[ J=\frac{2\cdot m\cdot {{R}^{2}}}{5}\ \ \ (1). \]
Момент сил действующий на шар определим по формуле:
\[ M=J\cdot \varepsilon \ \ \ (2). \]
ε – угловое ускорение. Первая производная от углового перемещения даст угловую скорость, вторая – угловое ускорение.
\[ \begin{align}
  & \varphi =A+3\cdot {{t}^{2}}-0,5\cdot {{t}^{3}}, \\
 & {{\varphi }^{'}}=\omega =6\cdot t-1,5\cdot {{t}^{2}}, \\
 & \ {{\omega }^{'}}=\varepsilon =6-3\cdot t\ \ \ (3). \\
\end{align} \]
Определим угловое ускорение, в (3) подставим t = 3 с.   
 Подставим (1) и (3) в (2) определим момент сил.
\[ M=\frac{2\cdot m\cdot {{R}^{2}}}{5}\cdot (2\cdot B+6\cdot C\cdot t).M=\frac{2\cdot 5\cdot {{0,1}^{2}}}{5}\cdot (2\cdot 3+6\cdot (-0,5)\cdot 3)=-0,06. \]
М = -0,06 Н∙м.