Fysik
Rotationel bevægelse - Fysik
Hej
Jeg har brug for hjælp med følgende delopgaver (opgaven kan ses i vedhæftet fil):
Et bestemt pottemagerhjul har form af en uniform disk med masse M = 5,0kg, radius R = 25cm. På hjulet sidder en klump ler i en afstand d=17cm fra hjulets centrum. Leret har massen m=1kg.
a) Hvor stort er inertimomentet af pottemagerhjulet og hvor stort er inertimomentet af det samlede system: pottemagerhjul plus ler, omkring aksen gennem hjulets midte vinkeltret på hjulet?
- Jeg har bestemt I_pottemagerhjul.
I_system er jeg lidt usikker på.. skal jeg bare lægge m_ler =1,kg, til massen af hjulet, også beregne inertimomentet af det samlede system som før?
b) Hvor stor vil vinkelhastigheden af rotationen være 2 sekunder efter at motoren er begyndt at accelerere systemets rotation ved fuld effekt? (Hint: energibevarelse):
- Jeg ved at ifølge energibevarelse er arbejde udført = ændring i rotationel kinetisk energi. Hvordan kan jeg bruge dette til at bestemme w ved t=2s?
Svar #1
21. juni 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)
Du skal bare lægge hjulets inertimoment sammen med lerklumpens inertimoment:
Isystem = ½MR2 + md2
b) Der bliver tilført energien 1,5W * 2s = 3,0 J. Du kan så finde vinkelhastigheden af
Erotation = ½*Isystem*ω2
Svar #2
21. juni 2015 af xLaila (Slettet)
Hvad med opg C. Den kan jeg ikke umiddelbart regne ud :S
Svar #3
21. juni 2015 af GalVidenskabsmand (Slettet)
c)
70 omdrejninger pr. minut = 70 * 2π radianer pr. minut = 70*2π / 60 radianer pr. sekund
Så vinkelhastigheden er ω = 70*2π/60 radianer/s
Et punkt på skiven i afstanden r har accelerationen
acentripetal = ω2*r
Lerklumpen bliver altså påvirket af en kraft på
F = m*a <=>
F = mler * ω2*d
F = 1 kg * (70*2π/60)2 * 0,17 m = 9,13 N
Dette er altså den kraft, hvormed pottemagerhjulet hiver i lerklumpen for at få den til at bevæge sig i en cirkel.
Den maksimale kraft man kan hive i et legeme med, før det begynder at glide, er
Fgnid,max = N*μs
hvor N er normalkraften.
I vores tilfælde har vi
Fgnid,max = mgμs
Fgnid,max = 1kg * 9,81 m/s2 * 1 = 9,81 N
Lerklumpen bliver altså hængende.
Skriv et svar til: Rotationel bevægelse - Fysik
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.