Zadanie Zadanie 6.5.21: Staczanie się pnia drewna bez poślizgu
- Punkty
- 5 pkt
- Dział
- Bryła sztywna · Druga zasada dynamiki w ruchu obrotowym
- Trudność
- Poziom trudności: trudne
Podczas testów transportu drewna po stoku stacza się bez poślizgu okrągły, okorowany pień o średnicy na całej długości. W czasie częstotliwość jego obrotów wzrasta jednostajnie od do . Przyjmując, że pień jest jednorodnym walcem o momencie bezwładności oraz przyspieszenie ziemskie : a) oblicz przyspieszenie kątowe oraz przyspieszenie liniowe środka masy pnia, b) korzystając z zasad dynamiki dla ruchu postępowego i obrotowego wykaż, że , c) oblicz kąt nachylenia zbocza .
Treść zadania
Okrągły, okorowany pień drewna jest transportowany po stoku i toczy się bez poślizgu. Jego średnica ma wartość . W ciągu częstotliwość obrotów zwiększa się jednostajnie z do .
Przyjmij, że pień jest jednorodnym walcem o momencie bezwładności , a .
a) Oblicz przyspieszenie kątowe oraz przyspieszenie liniowe środka masy .
b) Korzystając z równań dynamiki ruchu postępowego i obrotowego, wykaż zależność .
c) Oblicz kąt nachylenia zbocza .
Odpowiedź i wynik końcowy
a)
b)
c)
b:
c:
a: