Wyznacz czas, po jakim krążek w kształcie walca, którego promień ma 20 cm długości, osiągnie moment pędu równy 10
od początku ruchu. Załóż, że początkowo krążek się nie poruszał, a prostopadle do jego boku działa o wartości 8 N.
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy czas:
Oblicz moment siły
, korzystając ze wzoru na moment siły
, gdzie
– ramię siły (równy promieniowi tarczy),
– wartość przyłożonej siły,
– kąt zawarty między wektorami
(wynosi on 90°).
Wyznacz przyspieszenie kątowe
, korzystając z drugiej zasady dynamiki dla ruchu obrotowego
, gdzie
– moment bezwładności tarczy (potraktuj ją jako cienki krążek, więc moment bezwładności wynosi
).
Następnie wyznacz końcową szybkość kątową
ze wzoru na przyspieszenie kątowe
, gdzie
– zmiana szybkości (szybkość początkowa wynosi zero). Kolejno użyj wzoru na moment pędu
, z którego wyznacz czas
.