2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Тело цилиндрической формы массой скатывается
Сообщение06.12.2010, 11:39 


29/11/10
21
Есть задачка:
Тело цилиндрической формы массой $m=$2 кг и радиусом $R=$10 см скатывается без скольжения по наклонной плоскости длиной $S=$4 м и углом наклона $\alpha=30^o$ . Скорость центра массы тела в конце наклонной плоскости $\upsilon=$2 м/с. Определить момент инерции тела $I$ относительно оси симметрии.
Решение:
$mgH=\frac{m\upsilon^2}{2}+\frac{I\omega^2}{2},\\
w=\frac{\upsilon}{R}, H=S\sin{\alpha},\\
I=\frac{2R^2m(gS\sin{\alpha}-\frac{\upsilon^2}{2})}{\upsilon^2}=R^2m(\frac{2gS\sin{\alpha}}{\upsilon^2}-1)=R^2m(\frac{2\cdot 10\cdot 4\cdot \frac{1}{2}}{2^2}-1)=9mR^2$.
Но, как я понимаю, такого не может быть. Момент инерции в данном случае не может быть больше $mR^2$! Мне кажется, что условии где-то описка. Скажите, я права или нет?

 Профиль  
                  
 
 Re: Тело цилиндрической формы массой скатывается
Сообщение06.12.2010, 15:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
(Забудьте).

 Профиль  
                  
 
 Re: Тело цилиндрической формы массой скатывается
Сообщение06.12.2010, 16:05 


29/11/10
21
Тело цилиндрической формы будет иметь максимальный момент инерции, если вся его масса будет сосредоточена на его поверхности (кроме оснований). А в этом случае $I=R^2m$.
ps. Момент инерции, имеется ввиду, относительно оси симметрии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Тело цилиндрической формы массой скатывается
Сообщение06.12.2010, 16:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/04/08
2748
Физтех
Хм, а вообще да, мне кажется, что Вы правы. Не может быть больше $mR^2$, это легко показать:

$\[I = \int {{r^2}dm}  \leqslant \int {{R^2}dm}  = {R^2}\int {dm}  = m{R^2}\]$

 Профиль  
                  
 
 Re: Тело цилиндрической формы массой скатывается
Сообщение17.01.2011, 22:53 
Аватара пользователя


13/01/11

119
Вильнюс
В условии вообще бред написан
Если цилиндр полный то момент инерции половина максимального, если нет то не больше максимального, если получается иное, то условие ошибочно.
Поэтому забудьте.
P.S.
У меня получилось таое выражение, если хотите сравните
$I=(2gS\cdot sin\alpha -v^{2})\cdot m\cdot \frac{R^{2}}{v^{2}};$
На первый взгляд тоже сае что у вас, поэтому если момент больше максимального то забудьте об этой задаче. она не правильно поставлена.
Например уже потому что скорость в конце можно определить по всем начальным условиям исходя из соображений о маскимальности момента.
Можете эту задачу решить неравенствами и определить на сколько ошибся постановщик задачи в определении скорости например.
Но лучше забудьте.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group