Zadanie
Oblicz prędkość kątową belki, po tym, jak pocisk o masie m = 20 g lecący z prędkością v1 = 500 przebił jej dolny koniec i zwolnił do v2 = 200 , wiedząc, że belka o masie M = 5 kg i długości l = 1 m została zamocowana w jej górnym końcu, umożliwiając jej obrót, a jej moment bezwładności względem tej osi wynosi .
Rozwiązanie
Dane:
M = 5 kg
l = 1 m
m = 20 g = 0,02 kg
v1 = 500 v2 = 200
Z zasady zachowania momentu pędu:
więc:
co daje:
Odpowiedź: Po przestrzeleniu belki, uzyskała ona prędkość kątową równą .
Wyjaśnienie
Na układ nie działa żaden moment siły, więc z zasady zachowania momentu pędu, moment pędu w chwili uderzenia w belkę i jej przestrzelenia jest taki sam. Początkowy moment pędu to moment pędu pocisku, traktowanego jako punkt materialny. Końcowy moment pędu to z kolei suma momentu pędu pocisku po zmniejszeniu jego prędkości oraz momentu pędu belki (iloczyn momentu bezwładności i prędkości kątowej). Z otrzymanej równości wyznacz i wylicz prędkość kątową.
Fizyka - wybrane pytania
REKLAMA
Zadania z tego działu
6. Bryła sztywna
216
Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej. Środek masy
221
Moment siły. I zasada dynamiki dla ruchu obrotowego
226
Zadanie 6.2.8.
231Zadanie 6.2.9.
232
Środek ciężkości i energia potencjalna bryły sztywnej
233
Zadanie 6.3.4.
236Zadanie 6.3.5.
236
Energia kinetyczna w ruchu obrotowym
237
Zadanie 6.4.1.
243Zadanie 6.4.3.
243Zadanie 6.4.4.
244Zadanie 6.4.5.
244Zadanie 6.4.6.
244Zadanie 6.4.10.
245Zadanie 6.4.13.
245
Druga zasada dynamiki w ruchu obrotowym
246
Zadanie 6.5.23.
255
Moment pędu bryły sztywnej
257
Zadanie 6.6.1.
262Zadanie 6.6.2.
262Zadanie 6.6.8.
263Zadanie 6.6.16.
265
Klasyka fizyki
267
Zadania maturalne
269
Zadanie 1. Krąg studzienny
269Zadanie 2. Rower górski
270Zadanie 3. Puszka
270Zadanie 4. Karuzela
271Zadanie 5. Bateria na równi
271