Dział 5: Mechanika bryły sztywnej
Energia ruchu obrotowego
Teoria, przykłady i zadania z rozwiązaniami krok po kroku – fizyka, liceum – rozszerzenie.
Ćwicz ten temat
Trening z podpowiedziami i rozwiązaniami krok po kroku, szybkie strzały i za każdym razem nowe zadania – po założeniu konta. Konto demo jest bezpłatne.
Obracająca się bryła ma energię kinetyczną ruchu obrotowego.
Energia
Eobr = I ω² : 2
Toczenie
E = mv²/2 + Iω²/2, v = ωr. Na równi kula wygrywa z walcem, a walec z obręczą (mniejsze I/(mr²)).
Przykład 1
Walec toczy się z v. Jaką część energii stanowi ruch obrotowy?
Pokaż rozwiązanie
Iω²/2 = mv²/4, całość 3mv²/4 → 1/3.
Przykładowe zadania z rozwiązaniami
Zadanie 1
Bryła o momencie bezwładności 0,5 kg·m² obraca się z prędkością kątową 10 rad/s. Oblicz energię kinetyczną ruchu obrotowego.
Pokaż rozwiązanie
Odpowiedź: 25
- E = 0,5·10²/2 = 25 J
Zadanie 2
Obręcz o masie 2 kg toczy się bez poślizgu z prędkością 2 m/s (I = 1·mr²). Oblicz całkowitą energię kinetyczną.
Pokaż rozwiązanie
Odpowiedź: 8
- E = 2·2²/2 · (1 + 1) = 8 J
Zadanie 3
Z równi staczają się bez poślizgu kula i obręcz o tej samej masie i promieniu. Pierwsza na dole będzie:
- A. obręcz
- B. jednocześnie
- C. zależy od masy
- D. kula
Pokaż rozwiązanie
Odpowiedź: kula
- kula
Chcesz rozwiązywać takie zadania?
Załóż konto i ćwicz z podpowiedziami – każde zadanie sprawdzimy i pokażemy rozwiązanie. Konto demo jest bezpłatne.