Для визначення кутової швидкості запишемо закон збереження енергії, враховуючи, що коли стержень набуде вертикального положення, його потенціальна енергія перейде у кінетичну
,
де - висота підняття центра мас стержня. Як видно з рисунка:
,
- момент інерції стержня: .
Отже
.
Звідси знаходимо:
.
Задача 4. На барабан масою кг намотаний шнур, до кінця якого прив’язаний тягарець масою кг. Визначити прискорення тягарця. Барабан вважати однорідним циліндром, тертям знехтувати.
кг кг | |
- ? | |
Фізичний аналіз
Фізичну систему утворюють два тіла: тягарець та циліндр.Фізичний процес полягає у тому, що під дією сили тяжіння циліндр починає обертатися.
Згідно з умовою задачі систему можна розглядати як замкнену, характер сил, які діють на систему, невідомий, тому для розв’язання застосуємо закон збереження енергії .