Горизонтальная платформа массой М вращается вокруг вертикальной оси, проходящей через центр платформы. На платформе на расстоянии r1 от ее центра стоит человек массой m . Если человек перейдет на расстояние г2 от центра платформы, частота ее вращения изменится в n раз. Найти неизвестную величину согласно номеру задания в таблице (считать платформу однородным диском радиусом R, а человека — точечной массой) m=66 кг
r1=12.5 м
r2=2.2 м
n=2.2
Найти М
Будем рассматривать шнур как тело начальной длины L, подвергающееся растяжению (сжатию) .
Согласно закону Гука для продольной деформации деформация x тела пропорциональна его начальной длине L и приложенной силе F:
x = F•L/C, где
C − коэффициент пропорциональности, зависящий в общем случае от радиуса витков, диаметра проволоки и материала пружины.
Жёсткость шнура k = F/x = C/L или k•L = C, где C − величина постоянная.
Тогда k1•L1 = k2•L2,
откуда k2 = k1•L1/L2.
Учитывая, что L2 = (2/3)•L1,
получим окончательно: k2 = (3/2)•k1 = 1,5•k1.
более простым языком можно пояснить так
на стороны рамки с током в магнитном поле действует сила ампера направленная по правилу левой руки. на противоположные стороны рамки сила действует в противоположных направлениях например одна вправо другая влево. рамка начинает вращаться до тех пор пока противоположные стороны рамки не займут крайние положения (первая в крайнее правое положение а вторая в крайнее левое). в таком положении на все стороны рамки действуют силы в разные стороны в одной плоскости растягивающие рамку.
рамка могла бы колебаться возле системы равновесия, но в любой системе есть потери на трение, на нагрев проводников и поэтому колебания вокруг положения равновесия быстро затухают