Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Механика => Динамика твердых тел => : Антон Огурцевич 29 June 2015, 22:36

: Два однородных цилиндра
: Антон Огурцевич 29 June 2015, 22:36
Два однородных цилиндра с одинаковыми высотами h и равными массами m вращаются относительно своих осей симметрии. Соотношение плотностей материалов цилиндров ρ1 = (3/4)∙ρ2. Сравнить вращающие моменты сил, если угловые ускорения цилиндров одинаковы, а моменты сил трения Мтр равны. Ответ: M1/M2 = 1,33. Сделать рисунок.
: Re: Два однородных цилиндра
: Сергей 30 June 2015, 08:06
Решение.
Вращающий момент сил если ось вращения совпадает с главной осью инерции, проходящей через центр масс, определяется по формуле:
М = J∙ε   (1).
J – момент инерции сплошного цилиндра, ε – угловое ускорение вращения цилиндра.
\[ \begin{align}
  & J=\frac{1}{2}\cdot m\cdot {{R}^{2}}\ \ \ (2),\ m=\rho \cdot V\ \ \ (3),\ V=\pi \cdot {{R}^{2}}\ \ \ (4),\ m=\rho \cdot \pi \cdot {{R}^{2}},\ {{R}^{2}}=\frac{m}{\rho \cdot \pi }\ \ \ (5), \\
 & J=\frac{1}{2}\cdot m\cdot \frac{m}{\rho \cdot \pi },\ J=\frac{{{m}^{2}}}{2\cdot \rho \cdot \pi }\ \ \ \ (6),\  \\
 & \frac{{{M}_{1}}}{{{M}_{2}}}=\frac{{{J}_{1}}\cdot \varepsilon }{{{J}_{2}}\cdot \varepsilon }=\frac{\frac{{{m}^{2}}}{2\cdot {{\rho }_{1}}\cdot \pi }}{\frac{{{m}^{2}}}{2\cdot {{\rho }_{2}}\cdot \pi }}=\frac{{{\rho }_{2}}}{{{\rho }_{1}}}=\frac{{{\rho }_{2}}}{\frac{3}{4}{{\rho }_{2}}}=\frac{4}{3}=1,33333. \\
\end{align} \]