Стержень вращается вокруг оси, проходящей через его середину, согласно уравнению φ=At+Bt, где A=2 рад/с, B=9 рад/с^3. Определить вращающий момент М, действующий на стержень через время t=2c после начала вращения, если момент инерции стержня J=0,048 кг·м^2.

Добрый день! Я буду играть роль школьного учителя и помочь разобраться в этой физической задаче.

Итак, у нас есть уравнение для угла поворота стержня относительно времени: φ=At+Bt, где A=2 рад/с, B=9 рад/с^3. Мы хотим найти вращающий момент М через время t=2c после начала вращения, при условии, что момент инерции стержня J=0,048 кг·м^2.

Первым шагом давайте найдем скорость вращения стержня, так как вращающий момент связан с этой величиной.

Для этого найдем производную относительно времени от уравнения для угла поворота:
dφ/dt = A + Bt

Подставляем t=2 в это выражение:
dφ/dt = A + B(2)
dφ/dt = A + 2B
dφ/dt = 2 + 2(9)
dφ/dt = 2 + 18
dφ/dt = 20 рад/с

Теперь у нас есть значение скорости вращения стержня - 20 рад/с.

Далее, воспользуемся определением вращающего момента:
М = J(dω/dt)

Где М - вращающий момент, J - момент инерции стержня, а dω/dt - производная угловой скорости по времени.

Теперь найдем производную угловой скорости по времени:
dω/dt = d²φ/dt² = d/dt (dφ/dt)

Для этого найдем производную скорости вращения dφ/dt по времени:
d(dφ/dt)/dt = d²φ/dt² = B

Поскольку у нас нет конкретного значения времени, мы можем использовать B=9 рад/с^3, чтобы найти вращающий момент М.

Теперь подставляем значения в исходную формулу для вращающего момента:
М = J(dω/dt)
М = 0,048 кг·м^2 x (9 рад/с^3)

Выполняем вычисления:
М = 0,048 x 9
М = 0,432 Н·м

Таким образом, вращающий момент М, действующий на стержень через время t=2 c после начала вращения, равен 0,432 Н·м.

Надеюсь, мой ответ был полезен и понятен! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!