Определите период обращения Солнца вокруг центра масс Галактики, зная, что орбитальная скорость Солнца 230 км/с, а его расстояние до центра масс Галактики равно 7200 пк.
Далее находим массу диска: J₀=(1/2)*m₀*R² 85=m₀/2 m₀=85*2=170 кг
Когда человек перешел в центр диска, масса диска с человеком: m=170+76=246 кг Момент инерции в этот момент: J=(1/2)*m*R² = 123 кг*м² Момент импульса в этот момент L=J*ω=123*ω
По закону сохранения: L=L₀ 123*ω=161*π/6 ω ≈ 0,218*π
ω=2*π*N N=0,218*π /(2*π) = 0,109 об/с или N = 0,109*60 ≈ 6,5 оборотов в минуту
Запишем уравнение теплового баланса
Q1 + Q2 = Q3
где Q1 - количество теплоты поглощенное стальным чайником
Q2 - количество теплоты поглощенное водой
Q3 - количество теплоты отданное бруском
Тогда c1*m1 * (t2-t1) + c2*m2 * (t2-t1) = c3*m3 * (t3-t2)
Удельная теплоемкость стали 0,46 кДж/(кг*К), воды 4,18 кДж/(кг*К)
Тогда
0,46*1,2*(25-20) + 4,18*1,9*(25-20) = с3 * 0,65 (100-25)
Отсюда с3 = 0,87 кДж/(кг*К)
Данной удельная теплоемкость может соответствовать Глина у которой с = 0,88 кДж/(кг*К)
J₁ = m₁*R² = 76*1² = 76 кг*м²
Сумма моментов инерции человека и платформы:
Jо = 76+85=161 кг*м²
Угловая скорость диска (начальная):
ω₀ = 2*π*N = 2*π*5/60 = π/6 с⁻¹
Начальный момент импульса:
L₀=J₀*ω₀=161*π/6
Далее находим массу диска:
J₀=(1/2)*m₀*R²
85=m₀/2
m₀=85*2=170 кг
Когда человек перешел в центр диска, масса диска с человеком:
m=170+76=246 кг
Момент инерции в этот момент:
J=(1/2)*m*R² = 123 кг*м²
Момент импульса в этот момент
L=J*ω=123*ω
По закону сохранения:
L=L₀
123*ω=161*π/6
ω ≈ 0,218*π
ω=2*π*N
N=0,218*π /(2*π) = 0,109 об/с или N = 0,109*60 ≈ 6,5 оборотов в минуту