2017-12-10
Однородный диск радиусом $R = 0,2 м$ и массой $m = 0,5 кг$ вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно к его плоскости. Зависимость угловой скорости $\omega$ вращения диска от времени $t$ дается уравнением $\omega = A + Bt$, где $B = 8 рад/с^{2}$. Найти касательную силу $F$, приложенную к ободу диска. Трением пренебречь.
Решение:
Воспользуемся рисунком к задаче 3.3. Относительно оси х момент касательной силы приложенной к ободу диска $M = F \cdot R$ — (1). Уравнение вращательного движения в проекции на ось x : $M = J \cdot \epsilon$, где момент инерции диска $J = \frac{mR^{2}}{2}$, т.е. $M = \frac{mR^{2} \epsilon}{2}$ - (2). Угловое ускорение $\epsilon = \frac{ d \omega }{dt} = B$ - (3). Решая совместно (1) — (3), найдем $F = \frac{BmR}{2}; F = 4 H$.