Как найти массу?
Подскажите как найти массу сплошного однородного диска радиусом R (м), если он вращается с постоянным угловым ускорением равным ( рад/ ) под воздействием постоянной касательной силы (Н). Действующий в ходе вращения на диск момент сил трения равен ( Нм).
Ответить на вопрос: как найти массу в данной задаче, можно рассматривая вращение диска и применяя соответствующие законы динамики вращательного движения тела. Так, в качестве основы для решения задачи мы используем основной закон динамики вращательного движения (см. разделы «Уравнение вращательного движения», «Основное уравнение динамики вращательного движения», «Уравнение моментов») в виде:
где — суммарный момент сил, приложенных к диску; -момент инерции диска. Для однородного диска вращающегося относительно оси, которая проходит через его центр масс момент инерции равен:
На рассматриваемый диск действуют два момента сил (момент силы, заставляющая диск вращаться и момент сил трения). Данные моменты имеют противоположные направления, поэтому результирующий момент сил мы найдем как:
где FR – момент силы вращающей диск (см. раздел «Уравнение моментов»). Используя выражения (1), (2) и (3)выразим массу диска:
Ответ: