У початковий момент часу вся енергія тягарця являє собою потенціальну енергію
,
де - висота, з якої опускається тягарець.
Під час руху потенціальна енергія тягарця перетворюється на кінетичну енергію його поступального руху та кінетичну енергію обертального руху циліндра, тому
, (1)
де - момент інерції циліндра;
- кутова швидкість циліндра;
Під дією сталої сили тяжіння тягарець рухається рівноприскорено, тому його шлях і швидкість визначаються такими кінематичними рівняннями (при ): . (2)
Підставимо ці формули у рівняння (1):
. (3)
З рівняння (3) визначимо відношення , підставимо його у рівняння (1) і одержимо:
.
Після обчислення одержимо м/с2.
Задача 5. Платформа у вигляді суцільного диска масою кг обертається завдяки інерції з частотою об/хв. На краю платформи стоїть людина, маса якої кг. З якою частотою обертатиметься платформа, якщо людина перейде до центра платформи? Людину вважати матеріальною точкою.
кг кг об/с | |
- ? |