Горизонтальная платформа массой 100 кг и радиусом 1 м вращается с частотой n1 = 0,5 об/c вокруг вертикальной оси, проходящей через
центр инерции платформы. человек массой 60 кг стоит на краю платформы. с какой частотой n2 будет вращаться платформа, если человек сойдет
с платформы? считать платформу диском, а человека материальной точкой.
1. Выпишем известные данные:
Масса платформы: m1 = 100 кг
Радиус платформы: r = 1 м
Частота вращения до схода человека: n1 = 0,5 об/c
Масса человека: m2 = 60 кг
2. Для решения задачи, мы будем использовать закон сохранения момента импульса. По закону сохранения момента импульса, сумма моментов импульса до события и после события должна оставаться постоянной.
3. Рассмотрим момент импульса до события (когда человек находится на платформе):
Момент импульса платформы: L1 = I1 * w1, где I1 - момент инерции платформы, w1 - угловая скорость платформы
Момент инерции диска: I1 = 1/2 * m1 * r^2 (формула момента инерции диска)
Угловая скорость платформы до события: w1 = 2π * n1 (формула связи угловой скорости и частоты)
4. Рассмотрим момент импульса после события (когда человек сходит с платформы):
Момент импульса платформы после события: L2 = I2 * w2, где I2 - момент инерции платформы после схода человека, w2 - угловая скорость платформы после схода человека
Момент инерции платформы без человека: I2 = 1/2 * m1 * r^2 (формула момента инерции диска)
Угловая скорость платформы после схода человека: w2 = 2π * n2 (формула связи угловой скорости и частоты)
5. По закону сохранения момента импульса, моменты импульса до и после события должны быть равными:
L1 = L2
I1 * w1 = I2 * w2
6. Подставим значения и выразим искомую частоту n2:
1/2 * m1 * r^2 * (2π * n1) = 1/2 * m1 * r^2 * (2π * n2)
Отсюда, n2 = n1 * (m1/m2)
7. Подставим известные значения и рассчитаем ответ:
n2 = 0,5 об/c * (100 кг / 60 кг)
n2 ≈ 0,83 об/c
Таким образом, когда человек сойдет с платформы, платформа будет вращаться с частотой примерно 0,83 оборота в секунду.