Горизонтальный диск вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью 15 с-1. Масса диска 0,5 кг, радиус 0,2 м. На него падает другой
диск с моментом инерции 0,05 кг·м2 , вращающийся с угловой скоростью
10 с-1 . Плоскости дисков параллельны, центры на одной вертикальной
линии. Придя в соприкосновение, диски мгновенно склеиваются. Найти
угловую скорость образовавшейся системы и изменение кинетической
энергии дисков.
Пусть точка
-- центр диска. В силу однородности это еще и центр масс. Тогда по теореме об изменении кинетического момента:
, где
-- главный вектор момента внешних сил относительно вертикальной оси. Заметим, что
в силу малости
(склеивание мгновенное). Поэтому имеет место сохранение кинетического момента.
Но тогда
.
Тогда
,
.
Как видно, изменение кинетической энергии ненулевое, что связано с работой сил (здесь учитываются не только внешние, вклад которых как видно не велик, но и внутренних, таких как сила трения).