Человек массой m стоит в центре вращающейся с частотой 4 об/c платформы радиусом 2м массой 100кг. Человек переходит на край платформы и она начинает вращаться с частотой 2об/с. Найти массу человека

284

463

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

alanka280606

Физика

4,4(69 оценок)

Дано:

w1 = 4 об/с

R = 2 м

M = 100 кг

w2 = 2 об/с

m - ?

Закон сохранения момента импульса: (J1+J2)×w2 = J1×w1

J1 = M×R^2/2 - момент инерции сплошного диска радиусом R и массой M, w2 - начальная частота вращения человека с диском, J1+J2 - суммарный момент инерции диска и человека, находящегося на краю диска, w1 - частота вращения после перехода человека в центр.

J2 = m×R^2 - момент инерции человека.

(M×R^2/2 + m×R^2)×w2 = M×R^2/2 × w1

M = 2m×w2/w1-w2

2m×w2 = M(w1-w2)

m = M(w1-w2)/w2 / 2

m = 100(4-2)/2 / 2 = 50 кг

ответ: m = 50 кг.

ksuholina

Физика

4,6(34 оценок)

Ответ. только в том случае, когда сила пропорциональна перемещению. для примера можно рассчитать работу силы . f=k*x; f1=k*x1; f2=k*x2; a=(k*(x1+x2)*(x2-x1))*0,5=0,5k*(x2^2-x1^2); с другой стороны, работа при растяжении пружины идет на увеличение ее потенциальной энергии: a=en2-en1; en2=0,5k*x2^2; en1=0,5*k*x1^2; a=0,5*k*(x2^2-x1^2);