Момент инерции маховика, закрепленного на валу двигателя, равен . Определить: мощность действующих на маховик сил в момент времени t; работу, которую может совершить маховик при торможении, если в момент времени t выключить его сцепление с двигателем.
Законы изменения со временем кинематических характеристик вращающегося маховика в соответствии с вариантом. (Вариант 8).
Значение коэффициентов в уравнениях: А=0,0314 , В=0,1 .
Теоретические основы работы:
Момент инерции-величина, характеризующая распределение масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступательном движении. В механике различают моменты инерции осевые и центробежные. Осевым моменты инерции тела относительно оси z называется величина, определяемая равенством:
или
где mi — массы точек тела, Ri — их расстояния от оси z, r — массовая плотность, V — объём тела. Величина Iz является мерой инертности тела при его вращении вокруг оси.
Угловая скорость - векторная величина, характеризующая быстроту вращения, ориентацию оси вращения в пространстве и направление вращения. Модуль угловой скорости определяется формулой:
Единица угловой скорости [рад/с].
Угловое ускорение – векторная величина, характеризующая изменение угловой скорости со временем.
Механическая работа — это физическая величина, являющаяся количественной характеристикой действия силы F на процесс S(t), зависящая от численной величины, направления силы и от перемещения точки её приложения
Мощность, физическая величина, измеряемая отношением работы к промежутку времени, в течение которого она произведена. Если работа производится равномерно, то мощность определяется формулой N = A/t, где А — работа, произведённая за время t; в общем случае N = dA/dt; где dA — элементарная работа, производимая за элементарный промежуток времени dt. Мощность измеряется в ваттах.
Угол поворота радиуса вращения ϕ задан в радианах.
1)
A=M ϕ →
Основной закон динамики вращательного движения:
M=J Ɛ
P=M ω
M=J Ɛ
Дано: Решение:
J = 2,5
t = 10c
Ɛ=
А=0,0314
В=0,1
2) A=M ϕ=J*Ɛ ϕ = =0,07 Дж.
Ответ: 1)P = 0,011 Вт
2) A = 0,072 Дж