Какова максимальная скорость центра однородного тонкого диска радиусом R = 0.1 м и массой m = 1.5 кг, который совершает колебания вокруг горизонтальной оси, находящейся на расстоянии x = 0.04 м от центра диска, если максимальная кинетическая энергия Wmax составляет 3 мДж? При этом можно пренебречь трением в оси и сопротивлением воздуха.

Физика 10 класс Физический маятник и колебания максимальная скорость диска колебания диска кинетическая энергия радиус диска масса диска горизонтальная ось физика движения механика диска движение в физике параметры диска Новый

Чтобы найти максимальную скорость центра однородного тонкого диска, который совершает колебания, мы можем использовать связь между максимальной кинетической энергией и максимальной скоростью.

Шаг 1: Определим формулу для максимальной кинетической энергии.

Максимальная кинетическая энергия Wmax может быть выражена через массу и максимальную скорость:

Wmax = (1/2) * m * vmax^2

Шаг 2: Перепишем формулу для максимальной скорости.

Из этой формулы мы можем выразить vmax:

vmax = sqrt((2 * Wmax) / m)

Шаг 3: Подставим известные значения.

У нас есть следующие данные:

• Wmax = 3 мДж = 3 * 10^-3 Дж
• m = 1.5 кг

Теперь подставим эти значения в формулу для vmax:

vmax = sqrt((2 * 3 * 10^-3) / 1.5)

Шаг 4: Вычислим значение.

Сначала посчитаем числитель:

2 * 3 * 10^-3 = 6 * 10^-3

Теперь разделим на массу:

(6 * 10^-3) / 1.5 = 4 * 10^-3

Теперь найдем корень из этого значения:

vmax = sqrt(4 * 10^-3) = 0.0632455532 м/с (примерно)

Шаг 5: Округлим ответ.

Таким образом, максимальная скорость центра диска составляет примерно 0.063 м/с.

Ответ: Максимальная скорость центра диска составляет примерно 0.063 м/с.