Question

Момент инерции 40 кг * м2 Стационарный маховик равномерно вращается под действием силы 20 Н * м. Через 10 с найти кинетическую энергию маховика.​

Answer 1

Объяснение:

Кинетическую энергию, приобретённую маховиком определим по формуле:

${{E}_{K}}=\frac{J\cdot {{\omega }^{2}}}{2}\ \ \ (1).$

Момент силы определим по формуле:

М = J∙ε (2).

ε – угловое ускорение, вращение равноускоренное и начальная скорость равна нулю.

$\varepsilon =\frac{\omega }{\Delta t}\ \ \ (3).$

ω – угловая скорость, J – момент импульса диска.

Подставим (3) в (2) выразим угловую скорость и ω подставим в (1):

$\omega =\frac{M\cdot \Delta t}{J},{{E}_{K}}=\frac{J\cdot {{M}^{2}}\cdot \Delta {{t}^{2}}}{2\cdot {{J}^{2}}}\ =\frac{{{M}^{2}}\cdot \Delta {{t}^{2}}}{2\cdot {{J}^{{}}}}\ \ .$

Ek=500 Дж.

Answer 2

Чтобы найти кинетическую энергию маховика, нужно использовать следующую формулу:

Кинетическая энергия (КЭ) = (1/2) * момент инерции * (угловая скорость)^2

В данном случае, момент инерции равен 40 кг * м^2, а угловая скорость будет равна скорости вращения маховика, которая вызвана действием силы. Сила равна 20 Н * м, и считается, что она действует перпендикулярно радиусу маховика. Поэтому момент силы (M) равен произведению силы на радиус маховика.

M = сила * радиус

В данном случае, радиус не указан, поэтому предположим, что он равен 1 м.

Тогда момент силы M = 20 Н * м * 1 м = 20 Н * м^2.

Угловая скорость (ω) можно найти, используя следующую формулу:

M = момент инерции * угловая скорость

20 Н * м^2 = 40 кг * м^2 * ω

Получаем:

ω = (20 Н * м^2) / (40 кг * м^2) = 0.5 рад/с

Теперь, чтобы найти кинетическую энергию маховика через 10 секунд, мы можем использовать формулу для кинетической энергии, заменив момент инерции и угловую скорость:

КЭ = (1/2) * 40 кг * м^2 * (0.5 рад/с)^2

КЭ = 5 Дж (джоулей)

Таким образом, кинетическая энергия маховика через 10 секунд составляет 5 Дж.