Решение задачи:
1. Анализ данных: Нам даны момент инерции маховика (J), начальная угловая скорость (ω) и время остановки (t).
2. Определение изменения угловой скорости: Так как маховик останавливается, его конечная угловая скорость равна нулю. Следовательно, изменение угловой скорости (Δω) равно:
Δω = 0 - ω = -ω = -31,4 рад/с (знак "минус" указывает на замедление).
3. Применение основного закона динамики вращательного движения:
M * Δt = J * Δω
4. Выражение тормозящего момента:
M = J * Δω / Δt
5. Подстановка значений и расчет:
M = 63,6 кг*м^2 * (-31,4 рад/с) / 20 с ≈ -100 Н*м
6. Интерпретация результата: Тормозящий момент равен примерно 100 Н*м. Знак "минус" указывает на то, что момент направлен против направления вращения маховика, что и приводит к его торможению.
Ответ:
Тормозящий момент, необходимый для остановки маховика за 20 секунд, составляет 100 Н*м.