Dane:
Korzystając z wykresu dołączonego do zadania możemy zauważyć, że podanemu przyspieszeniu kątowemu odpowiada promień obrotu równy:
Szukane:
Rozwiązanie:
Moment siły obracającej się bryły sztywnej dla przypadku, gdy siła jest prostopadła do ramienia odległości od osi obrotu możemy przedstawić wzorem:
gdzie jest momentem siły bryły sztywnej, jest siłą działającą na bryłę sztywną w odległości od jej osi obrotu. W naszym przypadku na pręt działa tylko jedna siła . Korzystając z II zasady dynamiki dla bryły sztywnej otrzymujemy, że:
gdzie jest momentem bezwładności układu, jest przyspieszeniem kątowym tego układu. Wiemy, że moment bezwładności dla pręta wynosi:
gdzie jest jego masą, a jest jego długością. Zauważmy, że w naszym przypadku długość pęta równa jest dwukrotności maksymalnej długości promienia obrotu, czyli:
Wówczas otrzymujemy z powyższych zależności, że siła działająca na pręt ma postać:
Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:
Odpowiedź: Wartość siły działającej na pręt wynosi .
Ewelina Wysopal
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

