Однородный стержень массы 7 кг вращается вокруг вертикальной оси с постоянной скоростью 3 рад/с. Длина стержня 0,4 м, угол 30 град. Найти модуль главного вектора сил инерции, действующих на стержень, относительно точки О.
Другие предметыКолледжСилы инерции в вращательном движениитеоретическая механикаоднородный стерженьсилы инерциивращение стержняугол наклонамодуль векторавертикальная оськолледжфизиказадача по механике
Для решения задачи нам нужно рассмотреть, какие силы действуют на однородный стержень, вращающийся вокруг вертикальной оси. В данном случае мы будем учитывать силу инерции, которая возникает из-за вращения стержня.
Шаг 1: Определение центробежной силы.
Стержень вращается с угловой скоростью ω = 3 рад/с. Длина стержня L = 0,4 м. Мы можем определить радиус вращения для каждого элемента стержня. Поскольку стержень наклонен под углом 30 градусов, мы можем найти проекцию длины стержня на горизонтальную плоскость:
Теперь мы можем рассчитать центробежную силу, действующую на стержень. Центробежная сила F_c определяется по формуле:
Шаг 2: Подставим известные значения.
Теперь подставим значения в формулу:
Шаг 3: Определение модуль главного вектора сил инерции.
Сила инерции, действующая на стержень, равна центробежной силе, и ее модуль составляет 12,6 Н. Поскольку эта сила направлена радиально наружу от оси вращения, мы можем сказать, что модуль главного вектора сил инерции равен 12,6 Н.
Ответ: Модуль главного вектора сил инерции, действующих на стержень, составляет 12,6 Н.