Решить тест: 1. Крутящий момент двигателя мощностью 10кВт равен 100 Нм. Сколько оборотов в минуту совершает его вал? 2. Определить момент М0 силы F = 3Н, приложенной к телу в точке А (Рис.1), если R = 100 см, а угол α = 30гр. 3. Определить кинетическую энергию однородного шара массой 1 кг и радиусом 10 см, если он вращается со скоростью 100 рад/с вокруг оси, проходящей через центр масс. ХОТЬ С ЧЕМ-ТО
1) Мощность двигателя P=M*ω, где M=100 Н*м - крутящий момент. Отсюда угловая частота ω=P/M=10000/100=100 рад/с. Период, то есть время одного оборота вала T=2*π/ω=π/50 с. Тогда за 1 с вал совершает n=1/T=50/π оборотов, а за 1 минуту n1=60*n=3000/π оборотов. ответ: 3000/π оборотов.
2) Момент силы F относительно точки О M=F*l, где l - "плечо" силы F, то есть расстояние от точки О до прямой AF. Так как l/R=sin(α)=sin(30°)=0,5, то l=0,5*R=0,5*100=50 см=0,5 м. Отсюда M=3*0,5=1,5 Н*м. ответ: 1,5 Н*м.
3) Кинетическая энергия шара E=J*ω²/2, где J и ω - момент инерции и угловая частота вращения шара. Для однородного шара J=2*m*R²/5, где m=1 кг - масса шара, R=10 см=0,1 м - его радиус. Отсюда J=2*1*0,01/5=0,004 кг*м². А так как по условию ω=100 рад/с, то E=0,004*10000/2=20 Дж. ответ: 20 Дж.
Объяснение:
1) Мощность двигателя P=M*ω, где M=100 Н*м - крутящий момент. Отсюда угловая частота ω=P/M=10000/100=100 рад/с. Период, то есть время одного оборота вала T=2*π/ω=π/50 с. Тогда за 1 с вал совершает n=1/T=50/π оборотов, а за 1 минуту n1=60*n=3000/π оборотов. ответ: 3000/π оборотов.
2) Момент силы F относительно точки О M=F*l, где l - "плечо" силы F, то есть расстояние от точки О до прямой AF. Так как l/R=sin(α)=sin(30°)=0,5, то l=0,5*R=0,5*100=50 см=0,5 м. Отсюда M=3*0,5=1,5 Н*м. ответ: 1,5 Н*м.
3) Кинетическая энергия шара E=J*ω²/2, где J и ω - момент инерции и угловая частота вращения шара. Для однородного шара J=2*m*R²/5, где m=1 кг - масса шара, R=10 см=0,1 м - его радиус. Отсюда J=2*1*0,01/5=0,004 кг*м². А так как по условию ω=100 рад/с, то E=0,004*10000/2=20 Дж. ответ: 20 Дж.