Treść zadania

Madzia007

Wentylator wiruje ze stałą prędkością obrotową wykonując n obrotów w ciągu sekundy. Po wyłączeniu wentylator obraca się ruchem jednostajnie opóźnionym i wykonuje N obrotów do chwili zatrzymania się. Ile czasu mija od chwili wyłączenia wentylatora do jego całkowitego zatrzymania się?
2 przypadek: po wyłączeniu wentylator obraca się ruchem jednostajnie opóźnionym z opóźnieniem kątowym ε. Ile obrotów wykona wentylator do chwili zatrzymania się?

Zadanie jest zamknięte. Autor zadania wybrał już najlepsze rozwiązanie lub straciło ono ważność.

Najlepsze rozwiązanie

  • 2 0

    Oznaczmy jak w zadaniu:
    f = n - ilość obrotów na sekundę (czyli częstotliwość)
    ω - prędkość kątowa ; ω = 2 π f
    N - ilość obrotów do chwili zatrzymania się wentylatora
    φ = 2 π N - kąt, o który obróci się wentylator do chwili zatrzymania
    ε - opóźnienie kątowe
    t - czas do chwili zatrzymania się wentylatora

    Wzory w jednostajnie opóźnionym ruchu obrotowym są takie same jak w jednostajnie opóźnionym ruchu postępowym, tylko prędkość zastępujemy prędkością kątową, przyspieszenie - przyspieszeniem kątowym, a drogę - kątem φ.
    ========================

    Pierwszy przypadek ( znane N czyli też kąt φ, nieznany czas t i opóźnienie ε ).
    Analogicznie do wzorów na ruch opóźniony prostoliniowy możemy napisać:

    φ = (1/2) ε t² ; oraz
    ω - ε t = 0

    Z drugiego równania dostajemy ε = ω / t ; wstawiamy do pierwszego:
    φ = (1/2) (ω / t) t² = (1/2) ω t ; stąd:
    t = 2 φ / ω

    Przechodzimy z "języka" φ, ω na "język" N, n [ pamiętaj: n = f. Skraca się 2 pi ]

    t = 2 * (2 π N) / (2 π n) = 2 N / n

    Sprawdzamy wymiar wyniku: [ t ] = 1 / (1/s) = s. Zgadza się.
    ========================

    Drugi przypadek (znane ε oraz ω = 2 π f = 2 π n, nieznane N czyli kąt φ)
    Piszemy te same równania, co poprzednio, tylko teraz liczymy z drugiego:

    t = ω / ε ; i wstawiamy do pierwszego:
    φ = (1/2) ε (ω / ε)² = (1/2) ω² / ε

    Zmieniamy "język"
    2 π N = (1/2) * (2 π n)² / ε ; stąd:

    N = π n² / ε

    Sprawdzamy wymiar wyniku:
    [ N ] = (1/s)² / (1/s²) = 1 (wielkość bezwymiarowa). Zgadza się - ilość obrotów nie ma wymiaru.
    ========================

    Jeszcze wyjaśnienie: wymiar prędkości kątowej ω to radian / sekundę, a wymiar przyspieszenia kątowego ε to radian/sekunda_kwadrat. Ze wzoru na φ wychodzi wymiar [ φ ] w radianach - i to jest prawda, bo każdy obrót to pokonanie kąta 2 π radianów. Uwzględniam to "zmieniając język" czyli pisząc: φ = 2 π N; itp. Te "radiany" siedzą w 2 π [ radianów / obrót ]. Obecność "pi" w końcowym wyniku to ślad po radianach.

    W razie pytań pisz proszę na priv.

Rozwiązania

Podobne materiały

Przydatność 70% Bryły obrotowe

Bryła obrotowa - są to bryły powstałe w wyniku obrotu brył płaskich wokół własnej osi * Najważniejsze bryły obrotowe Walec - bryła powstała w wyniku obrotu prostokąta wokół jednej z krawędzi. Wzór na objętość walca V = π * r2 * h r - promień podstawy Wzór na pole...

Przydatność 75% Aktywa trwałe i obrotowe

1.Aktywa- to kontrolowane przez jednostkę zasoby majątkowe o wiarygodnie określonej wartości, powstałe w wyniku przeszłych zdarzeń które spowodują w przyszłości wpływ do jednostki korzyści ekonomicznych. Dzielą się na aktywa trwałe i obrotowe. 2.Aktywa trwałe dzielą się na: wartości materialne i prawne rzeczowe aktywa...

Przydatność 70% Aktywa obrotowe i aktywa trwałe

AKTYWA TRWAŁE– składniki trwale związane z jednostką. Jednostka osiąga korzyści ekonomiczne w okresie dłuższym niż 1 rok. WARTOŚCI NIEMATERIALNE I PRAWNE: - koszty zakończonych prac rozwojowych - nabyta wartość firmy – różnica miedzy ceną nabycia jednostki lub zorganizowanej jej części, a niższą od niej wartość godziwą przejętych aktywów netto. - nabyte...

Przydatność 60% Imadło śrubowe maszynowe-obrotowe-obliczenia

Są to obliczenia do projektu imadła śrubowego maszynowego-obrotowego, może komuś się przydadzą.

0 odpowiada - 0 ogląda - 1 rozwiązań

Dodaj zadanie

Zobacz więcej opcji