JavaScript is required

Một ròng rọc đồng chất, hình đĩa, khối lượng 500g, bán kính R = 10cm, chịu tác dụng bởi một lực tiếp tuyến với mép đĩa, có độ lớn biến thiên theo thời gian: F = 0,5t + 0,3t2 (SI). Lúc đầu ròng rọc ở trạng thái nghỉ (không quay), vận tốc góc của nó sau đó 1 giây là:

A.

14 rad/s

B.

28 rad/s

C.

16 rad/s

D.

32 rad/s

Trả lời:

Đáp án đúng: A


Mômen quán tính của ròng rọc hình đĩa là: I = mR2/2 = (0,5 x 0,12)/2 = 0,0025 kg.m2

Mômen lực tác dụng lên ròng rọc là: M = F.R = (0,5t + 0,3t2).0,1 = 0,05t + 0,03t2

Áp dụng phương trình động lực học quay: M = I.γ, ta có:

γ = M/I = (0,05t + 0,03t2)/0,0025 = 20t + 12t2

Vận tốc góc của ròng rọc sau 1 giây là:

ω = ∫γdt = ∫(20t + 12t2)dt = 10t2 + 4t3 + C

Vì lúc đầu ròng rọc ở trạng thái nghỉ (ω(0) = 0) nên C = 0.

Vậy ω = 10t2 + 4t3

Tại t = 1s, ta có: ω = 10(1)2 + 4(1)3 = 10 + 4 = 14 rad/s

Câu hỏi liên quan