Вопрос задан 16.11.2024 в 20:36. Предмет Физика. Спрашивает Қалмаханова Қалима.

1.Определите момент инерции сплошного однородного диска радиусом 40 см и массой 1 кг, если ось вращения его проходит перпендикулярно плоскости диска и на расстоянии 20 см от центра диска.
2.Определите момент инерции тонкого однородного стержня длиной 50 см и массой 360 г относительно оси перпендикулярной стержню и проходящей через конец стержня.
Помогите пожалуйста с:

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Романова Мария.

  1. Момент инерции сплошного однородного диска.

Момент инерции сплошного однородного диска относительно оси, которая проходит через его центр и перпендикулярна плоскости диска, вычисляется по формуле:

Iцентр=12MR2I_{\text{центр}} = \frac{1}{2} M R^2

где:

  • MM — масса диска,
  • RR — радиус диска.

Но в данном случае ось вращения проходит на расстоянии 20 см от центра диска, а не через центр. Для вычисления момента инерции относительно оси, смещенной на расстояние dd от центра, используется теорема Штейнера (теорема о переносе оси):

I=Iцентр+Md2I = I_{\text{центр}} + M d^2

Теперь подставим значения:

  • M=1кгM = 1 \, \text{кг},
  • R=0.4мR = 0.4 \, \text{м},
  • d=0.2мd = 0.2 \, \text{м}.
  1. Вычислим момент инерции относительно оси, проходящей через центр:
Iцентр=12×1×(0.4)2=12×1×0.16=0.08кг\cdotpм2I_{\text{центр}} = \frac{1}{2} \times 1 \times (0.4)^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times 0.16 = 0.08 \, \text{кг·м}^2
  1. Применим теорему Штейнера:
I=0.08+1×(0.2)2=0.08+0.04=0.12кг\cdotpм2I = 0.08 + 1 \times (0.2)^2 = 0.08 + 0.04 = 0.12 \, \text{кг·м}^2

Итак, момент инерции диска относительно смещенной оси равен 0.12кг\cdotpм20.12 \, \text{кг·м}^2.


  1. Момент инерции тонкого однородного стержня.

Момент инерции тонкого стержня относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец, вычисляется по формуле:

I=13ML2I = \frac{1}{3} M L^2

где:

  • MM — масса стержня,
  • LL — длина стержня.

Подставим значения:

  • M=360г=0.36кгM = 360 \, \text{г} = 0.36 \, \text{кг},
  • L=0.5мL = 0.5 \, \text{м}.
I=13×0.36×(0.5)2=13×0.36×0.25=13×0.09=0.03кг\cdotpм2I = \frac{1}{3} \times 0.36 \times (0.5)^2 = \frac{1}{3} \times 0.36 \times 0.25 = \frac{1}{3} \times 0.09 = 0.03 \, \text{кг·м}^2

Таким образом, момент инерции стержня относительно оси, проходящей через его конец, равен 0.03кг\cdotpм20.03 \, \text{кг·м}^2.


Итак, ответы:

  1. Момент инерции диска относительно смещенной оси: 0.12кг\cdotpм20.12 \, \text{кг·м}^2.
  2. Момент инерции стержня относительно оси, проходящей через конец: 0.03кг\cdotpм20.03 \, \text{кг·м}^2.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос