Колесо вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени дается уравнением
ф = A + Bt + Ct2 + Dt3, рад.
Найти:
1. угловую скорость и угловое ускорение колеса в момент времени t = 1.8 с ;
2. радиус колеса, если известно, что в момент времени t = 1.8 с, для точек, лежащих на ободе колеса, нормальное ускорение an = 120 м/с.
А = 0.9 [рад], В = 3.1 (рад/с], С = 1.4 (рад/сек2], D = 0.2 (рад/с3]
Другие предметыУниверситетВращательное движениеугловая скоростьугловое ускорениенормальное ускорениефизические основы механикирадиус колесазависимость угла поворотауравнение движенияуниверситетская физикамеханика вращениярасчет угловой скорости
Для решения задачи, давайте разберем ее по шагам.
Шаг 1: Найдем угловую скорость и угловое ускорение колеса.
Угловая скорость (ω) и угловое ускорение (α) можно найти, взяв производные от угла поворота (φ) по времени (t).
У нас есть уравнение:
φ = A + Bt + Ct² + Dt³
Где:
1. Найдем угловую скорость:
ω = dφ/dt = B + 2Ct + 3Dt²
Подставим t = 1.8 с:
2. Теперь найдем угловое ускорение:
α = dω/dt = 2C + 6Dt
Подставим t = 1.8 с:
Шаг 2: Найдем радиус колеса.
Известно, что нормальное ускорение (an) в момент времени t = 1.8 с равно 120 м/с². Нормальное ускорение связано с угловой скоростью и радиусом следующим образом:
an = ω² * r
Где r - радиус колеса. Мы можем выразить радиус через нормальное ускорение и угловую скорость:
r = an / ω²
Подставим известные значения:
Теперь найдем r:
Ответ: