Невесомый стержень 1 и однородный стержень 2 массы 3 кг вращаются с постоянной скоростью 4 рад/с вокруг вертикальной оси. Угол наклона 45 град. Длины стержней L1=0.5 м, L2=1 м. Найти модуль главного вектора сил инерции, действующих на второй стержень.
Другие предметыУниверситетСилы инерции в вращательном движениитеоретическая механикауниверситетневесомый стерженьоднородный стерженьсилы инерциивращениевертикальная осьугол наклонадлина стержнямодуль вектора сил
Для решения задачи о нахождении модуля главного вектора сил инерции, действующих на второй стержень, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определение ускоренияПервым делом, нам нужно определить центростремительное ускорение, которое действует на второй стержень. Центростремительное ускорение a_c можно найти по формуле:
a_c = ω² * r
где:
Так как угол наклона стержня 45 градусов, мы можем найти r, используя длину второго стержня L2:
r = L2 * sin(45°) = 1 м * sin(45°) = 1 м * (sqrt(2)/2) ≈ 0.707 м.
Теперь подставляем значения в формулу для центростремительного ускорения:
a_c = (4 рад/с)² * 0.707 м ≈ 16 * 0.707 ≈ 11.31 м/с².
Шаг 2: Определение силы инерцииСила инерции, действующая на второй стержень, определяется по формуле:
F_inertia = m * a_c
где:
Теперь подставим значения в формулу:
F_inertia = 3 кг * 11.31 м/с² ≈ 33.93 Н.
Шаг 3: ОтветТаким образом, модуль главного вектора сил инерции, действующих на второй стержень, составляет примерно 33.93 Н.