Цилиндрический маховик массой 20 кг и радиусом 2 м вращается с угловой скоростью 1,2 с-1. с какой силой нужно прижать к маховику тормозную колодку, чтобы он остановился через 2 с. коэффициент трения между колодкой и маховиком равен 0,5.
Для решения этой задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона, который говорит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В нашем случае, ускорение будет отрицательным, так как маховик замедляется.
1. Найдем ускорение маховика.
Зная угловую скорость и радиус маховика, мы можем найти его линейную скорость. Линейная скорость равна произведению радиуса на угловую скорость. В нашем случае:
Линейная скорость = радиус * угловая скорость = 2 м * 1,2 с^-1 = 2,4 м/с.
Теперь можем найти ускорение, используя формулу: ускорение = (конечная скорость - начальная скорость) / время.
В данном случае, у нас начальная скорость линейная скорость, а конечная скорость равна нулю (маховик останавливается). Мы знаем, что время равно 2 секундам.
Таким образом, ускорение = (0 - 2,4 м/с) / 2 с = -1,2 м/с^2.
2. Теперь можем найти силу трения, действующую на маховик.
Формула для силы трения: сила_трения = коэффициент_трения * сила_нормы.
Сила_нормы - это сила, которую маховик оказывает на колодку. Она направлена перпендикулярно поверхности и имеет такую же величину, как сила, с которой колодка действует на маховик.
3. Найдем силу нормы.
Сила нормы равняется весу маховика, так как он находится в состоянии равновесия.
Формула для веса: вес = масса * ускорение свободного падения.
По условию, масса маховика 20 кг.
Ускорение свободного падения обычно принимается равным примерно 9,8 м/с^2.
Таким образом, вес = 20 кг * 9,8 м/с^2 = 196 Н.
4. Теперь можем использовать найденную силу нормы, чтобы найти силу трения.
Формула для силы трения: сила_трения = коэффициент_трения * сила_нормы.
В нашем случае, коэффициент трения равен 0,5.
Сила трения = 0,5 * 196 Н = 98 Н.
Таким образом, чтобы остановить маховик через 2 секунды, нужно прижать тормозную колодку силой 98 Н.
Для решения этой задачи, мы можем использовать второй закон Ньютона, который говорит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В нашем случае, ускорение будет отрицательным, так как маховик замедляется.
1. Найдем ускорение маховика.
Зная угловую скорость и радиус маховика, мы можем найти его линейную скорость. Линейная скорость равна произведению радиуса на угловую скорость. В нашем случае:
Линейная скорость = радиус * угловая скорость = 2 м * 1,2 с^-1 = 2,4 м/с.
Теперь можем найти ускорение, используя формулу: ускорение = (конечная скорость - начальная скорость) / время.
В данном случае, у нас начальная скорость линейная скорость, а конечная скорость равна нулю (маховик останавливается). Мы знаем, что время равно 2 секундам.
Таким образом, ускорение = (0 - 2,4 м/с) / 2 с = -1,2 м/с^2.
2. Теперь можем найти силу трения, действующую на маховик.
Формула для силы трения: сила_трения = коэффициент_трения * сила_нормы.
Сила_нормы - это сила, которую маховик оказывает на колодку. Она направлена перпендикулярно поверхности и имеет такую же величину, как сила, с которой колодка действует на маховик.
3. Найдем силу нормы.
Сила нормы равняется весу маховика, так как он находится в состоянии равновесия.
Формула для веса: вес = масса * ускорение свободного падения.
По условию, масса маховика 20 кг.
Ускорение свободного падения обычно принимается равным примерно 9,8 м/с^2.
Таким образом, вес = 20 кг * 9,8 м/с^2 = 196 Н.
4. Теперь можем использовать найденную силу нормы, чтобы найти силу трения.
Формула для силы трения: сила_трения = коэффициент_трения * сила_нормы.
В нашем случае, коэффициент трения равен 0,5.
Сила трения = 0,5 * 196 Н = 98 Н.
Таким образом, чтобы остановить маховик через 2 секунды, нужно прижать тормозную колодку силой 98 Н.