Một bánh xe quay nhanh dần đều quanh trục của nó. Lúc bắt đầu tăng tốc, bánh xe đang có tốc độ góc là 5 rad/s. Sau 5s tốc độ góc của nó tăng lên đến 10 rad/s. Hãy tìm số vòng mà bánh xe quay được trong thời gian đó:
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Theo công thức của chuyển động quay biến đổi đều
\(\omega^2-\omega^2_0=2.\gamma.\varphi\)
\(\left(\omega-\omega_0\right).\left(\omega+\omega_0\right)=2.\frac{\left(\omega-\omega_0\right)}{t}.\varphi\)
\(\left(\omega+\omega_0\right).t=2.\varphi\)
Với \(t=30s\), \(\omega=20\pi\) và \(\varphi=360\pi\)
suy ra
\(\omega_0=4.\pi\) rad/s và \(\gamma=16\pi\text{ /}30\) rad/s2
Thời gian để đạt được tốc độ \(\omega_0\) từ trạng thái nghỉ là \(\omega_0\text{π /}\gamma\) = 7.5 s
Phương trình chuyển động của bánh xe từ trạng thái nghỉ là
\(\varphi\)= (1/2 ). (16\(\pi\)/30).t2 rad
Bánh xe quay đều với tốc độ góc ω = 2π (rad/s).
Do đó một điểm M thuộc vành ngoài bánh xe cũng quay đều với cùng tốc độ góc ω = 2π (rad/s).
Chu kỳ quay của M: T = 2π/ω = 1 (s).
Tần số quay của M: f = 1/T = 1 Hz.
Tốc độ dài của M: v = R.ω = 0,3.2π = 0,6π (m/s) ≈ 1,9 (m/s).
Gia tốc hướng tâm của M: an = R.ω2 = 0,3.(2π)2 = 12 m/s2.
Chọn đáp án A
+ Áp dụng công thức:
vòng
Vậy thời gian quay hết một vòng