Một bánh mài đang quay với vận tốc 300 vòng/phút thì bị ngắt điện và nó quay chậm dần đều. Sau đó một phút, vận tốc còn 180vòng/phút. Tính gia tốc góc.
Đáp án đúng: C
Đổi vận tốc góc ban đầu và vận tốc góc lúc sau ra rad/s:
\(\omega_0 = 300 \frac{vong}{phut} = 300 \cdot \frac{2\pi}{60} = 10\pi \ rad/s\)
\(\omega = 180 \frac{vong}{phut} = 180 \cdot \frac{2\pi}{60} = 6\pi \ rad/s\)
Thời gian quay chậm dần đều là t = 1 phút = 60s.
Gia tốc góc được tính theo công thức:
\(\gamma = \frac{\omega - \omega_0}{t} = \frac{6\pi - 10\pi}{60} = \frac{-4\pi}{60} = -\frac{\pi}{15} \ rad/s^2\)
Câu hỏi liên quan
Công thức mômen quán tính của vật rắn đối với trục quay đi qua một cạnh của hình chữ nhật (trong trường hợp này là cánh cửa) là I = (1/3) * m * a^2, với m là khối lượng và a là chiều rộng của hình chữ nhật. Do đó, đáp án đúng là C.
Mômen quán tính của một thanh mảnh, đồng chất, khối lượng m và chiều dài a đối với trục quay đi qua một đầu và vuông góc với thanh là:
I = (1/3)ma2
Vậy đáp án đúng là B.
Ta có phương trình định luật II Newton cho chuyển động của hình trụ:
\(P - T = ma\) (1)
Với P là trọng lực, T là lực căng dây, m là khối lượng hình trụ, a là gia tốc.
Phương trình mômen lực đối với trục hình trụ:
\(T.R = I\gamma\) (2)
Với R là bán kính hình trụ, I là mômen quán tính, \(\gamma\) là gia tốc góc.
Vì hình trụ rỗng, thành mỏng nên \(I = mR^2\)
Lại có \(a = \gamma R\) (3)
Thay vào (2) ta được:
\(T.R = mR^2 \dfrac{a}{R} \Rightarrow T = ma\) (4)
Thay (4) vào (1) ta được:
\(mg - ma = ma \Rightarrow mg = 2ma \Rightarrow a = \dfrac{g}{2} = \dfrac{10}{2} = 5 m/s^2\)
Khi vectơ vận tốc (\vec{v}) và vectơ gia tốc (\vec{a}) tạo với nhau một góc nhọn, điều này có nghĩa là thành phần của gia tốc theo phương của vận tốc là dương. Nói cách khác, gia tốc có tác dụng làm tăng độ lớn của vận tốc. Do đó, chuyển động là nhanh dần.
