Невесомый стержень 1 и однородный стержень 2 массы 3 кг вращаются с постоянной скоростью 2 рад/с вокруг вертикальной оси. Угол наклона 30 град. Длины стержней L1=0,5 м, L2=1 м. Найти модуль главного вектора сил инерции, действующих на второй стержень.
Другие предметыКолледжДинамика вращательного движениятеоретическая механикаколледжневесомый стерженьоднородный стерженьсилы инерциивращениеугол наклонадлина стержнямодуль векторавертикальная ось
Для решения задачи нам необходимо рассмотреть силы инерции, действующие на второй стержень, который вращается с постоянной угловой скоростью. Мы будем использовать основные принципы механики вращательного движения.
Шаг 1: Определение угловой скорости и угла наклона
Шаг 2: Определение радиуса вращения стержня
Радиус вращения стержня 2 можно найти, используя длину стержня и угол наклона:
Шаг 3: Определение центростремительного ускорения
Центростремительное ускорение (a_c) можно вычислить по формуле:
Подставим значения:
Шаг 4: Определение силы инерции
Сила инерции (F_in) действующая на стержень 2 определяется по формуле:
Шаг 5: Определение главного вектора сил инерции
Сила инерции направлена радиально к центру вращения и перпендикулярна к вектору скорости. Поскольку стержень наклонен под углом 30 градусов, нам необходимо учесть этот угол при определении направления вектора силы инерции.
Таким образом, модуль главного вектора сил инерции, действующих на второй стержень, равен 6 Н, и он направлен перпендикулярно к радиусу вращения.
Ответ: Модуль главного вектора сил инерции, действующих на второй стержень, равен 6 Н.