Каков период вращения барабана и его угловая скорость, если диаметр барабана составляет 30 см и он
Объяснение:
Угловая скорость — это физическая величина, которая показывает, насколько быстро объект вращается вокруг своей оси. Она измеряется в радианах в секунду (рад/с).
Период вращения — это время, за которое объект полностью совершает один оборот вокруг своей оси. Этот временной интервал измеряется в секундах (с).
Чтобы решить задачу, нам нужно знать, как связаны диаметр (D), угловая скорость (ω) и период вращения (T) барабана:
1) Угловая скорость (ω) выражается через число оборотов (N) и период вращения (T) следующим образом:
ω = 2πN/T
2) Диаметр (D) можно связать с радиусом (R) следующим образом:
D = 2R
3) Радиус (R) выражается через диаметр (D) следующим образом:
R = D/2
4) Если имеется угловая скорость (ω), период вращения (T) будет обратно пропорционален ей:
T = 2π/ω
Для данной задачи имеем:
Диаметр барабана (D) = 30 см = 0.3 м
Угловая скорость (ω) = 1200 оборотов в минуту = 1200/60 рад/с = 20 рад/с
Чтобы найти период вращения (T) и угловую скорость (ω), воспользуемся формулами выше:
1) Для угловой скорости (ω):
ω = 2πN/T
Подставим известные значения:
20 = 2πN/T
Упростим выражение:
20T = 2πN
T = 2πN/20
2) Для периода вращения (T):
T = 2π/ω
Подставим известные значения:
T = 2π/20
T = π/10
Таким образом, период вращения барабана составляет π/10 секунды, а его угловая скорость равна 20 рад/с.
Пример использования:
Каков период вращения барабана диаметром 50 см, если его угловая скорость равна 15 рад/с?
Совет:
Угловая скорость и период вращения тесно связаны друг с другом. Если вы знаете одну из этих величин, можете легко найти другую, используя соответствующие формулы.
Упражнение:
Диаметр колеса велосипеда составляет 60 см. Каким будет период вращения колеса, если его угловая скорость равна 10 рад/с?