Шар катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Полная кинетическая энергия шара Wk=42 Дж. Определить кинетическую энергию поступательного движения шара (Дж).
от

1 Ответ

Полная кинетическая энергия шара может быть разделена на кинетическую энергию поступательного движения и кинетическую энергию вращения:

Wk = Wt + Wr

где Wt - кинетическая энергия поступательного движения, Wr - кинетическая энергия вращения.

Если шар катится без скольжения, то его кинетическая энергия вращения равна 1/2 момента инерции шара, умноженного на квадрат угловой скорости:

Wr = (1/2) I ω^2

где I - момент инерции шара, ω - угловая скорость.

Таким образом, мы можем выразить кинетическую энергию поступательного движения через полную кинетическую энергию шара и кинетическую энергию вращения:

Wt = Wk - Wr

Для шара с массой m и радиусом r момент инерции определяется следующим образом:

I = (2/5) m r^2

Таким образом, мы можем выразить кинетическую энергию вращения через момент инерции и угловую скорость:

Wr =(1/2) (2/5) m r^2 ω^2 = (1/5) m r^2 ω^2

Мы можем найти кинетическую энергию поступательного движения, подставив известные значения в формулу:

Wt = Wk - Wr = 42 Дж - (1/5) m r^2 ω^2

Таким образом, мы можем решить эту задачу, если знаем массу и радиус шара, а также угловую скорость.
от