Физика стоит также у истоков революционных преобразований во всех областях техники. На основе ее достижений перестраиваются энергетика, связь, транспорт, строительство, промышленное и сельскохозяйственное производство. Энергетика. Революция в энергетике вызвана возникновением атомной энергетики. Запасы энергии, хранящиеся в атомном топливе, намного превосходят запасы энергии в еще не израсходованном обычном топливе. Уголь, нефть и природный газ в наши дни превратились в уникальное сырье для большой химии. Сжигать их в больших количествах — значит наносить непоправимый ущерб этой важной области современного производства. Поэтому весьма важно использовать для энергетических целей атомное топливо (уран, торий). Тепловые электростанции оказывают неустранимое опасное воздействие на окружающую среду, выбрасывая углекислый газ. В то же время атомные электростанции при должном уровне контроля могут быть безопасны. Термоядерные электростанции в будущем навсегда избавят человечество от заботы об источниках энергии. Как мы уже знаем, научные основы атомной и термоядерной энергетики целиком опираются на достижения физики атомных ядер. Создание материалов с заданными свойствами привело к изменениям в строительстве. Техника будущего будет создаваться в значительной степени не из готовых природных материалов, которые уже в наши дни не могут сделать ее достаточно надежной и долговечной, а из синтетических материалов с наперед заданными свойствами. В создании таких материалов наряду с большой химией все возрастающую роль будут играть физические методы воздействия на вещество (электронные, ионные и лазерные пучки; сверхсильные магнитные поля; сверхвысокие давления и температуры; ультразвук и т. п.). В них заложена возможность получения материалов с предельными характеристиками и создания принципиально новых методов обработки вещества, коренным образом изменяющих современную технологию.
Раз а0 = 0, то ось блока либо покоится, либо перемещается равномерно. Так что задача заметно упрощается. 1. Рисуем рисунок - блок в виде диска, трос, перекинутый через него и грузы m1 и m2 на концах троса. 2. Расставляем силы: m1g - направлена вертикально вниз и действует на груз m1. m2g - направлена вертикально вниз и действует на груз m12. Сила тяжести m1*g создает момент M1 = m1*g*R поворачивающий блок. Сила тяжести m2*g создает момент M2 = m2*g*R поворачивающий блок. 3. Т. к. m2 > m1, то очевидно, что груз m2 будет опускаться вниз, а груз m1 подниматься вверх. Т. к. моменты М1 и М2 поворачивают блок в разные стороны, то суммарный момент, действующий на блок, равен: M = M2 - M1 = (m2 - m1)*g*R 4. Далее вспоминаем уравнение вращательного движения: I*dω/dt = M где I - момент инерции тела, ω - угловая скорость тела, М - суммарный момент внешних сил, действующих на тело. В нашем случае: I*dω/dt = M = (m2 - m1)*g*R тогда угловое ускорение: ν = dω/dt = (m2 - m1)*g*R/I Остается найти момент инерции диска. Его можно найти интегрированием, а можно п просто заглянуть в учебник. Для диска он равен: I = m*R²/2 Подставляете все данные, считаете - получаете ответ. Успехов!
техники. На основе ее достижений перестраиваются энергетика, связь,
транспорт, строительство, промышленное и сельскохозяйственное производство.
Энергетика.
Революция в энергетике вызвана возникновением атомной энергетики. Запасы
энергии, хранящиеся в атомном топливе, намного превосходят запасы энергии в
еще не израсходованном обычном топливе. Уголь, нефть и природный газ в наши
дни превратились в уникальное сырье для большой химии. Сжигать их в больших
количествах — значит наносить непоправимый ущерб этой важной области
современного производства. Поэтому весьма важно использовать для
энергетических целей атомное топливо (уран, торий). Тепловые электростанции
оказывают неустранимое опасное воздействие на окружающую среду, выбрасывая
углекислый газ. В то же время атомные электростанции при должном уровне
контроля могут быть безопасны.
Термоядерные электростанции в будущем навсегда избавят человечество от
заботы об источниках энергии. Как мы уже знаем, научные основы атомной и
термоядерной энергетики целиком опираются на достижения физики атомных ядер.
Создание материалов с заданными свойствами привело к изменениям в
строительстве. Техника будущего будет создаваться в значительной степени не
из готовых природных материалов, которые уже в наши дни не могут сделать ее
достаточно надежной и долговечной, а из синтетических материалов с наперед
заданными свойствами. В создании таких материалов наряду с большой химией
все возрастающую роль будут играть физические методы воздействия на вещество
(электронные, ионные и лазерные пучки; сверхсильные магнитные поля;
сверхвысокие давления и температуры; ультразвук и т. п.). В них заложена
возможность получения материалов с предельными характеристиками и создания
принципиально новых методов обработки вещества, коренным образом изменяющих
современную технологию.
1. Рисуем рисунок - блок в виде диска, трос, перекинутый через него и грузы m1 и m2 на концах троса.
2. Расставляем силы:
m1g - направлена вертикально вниз и действует на груз m1.
m2g - направлена вертикально вниз и действует на груз m12.
Сила тяжести m1*g создает момент M1 = m1*g*R поворачивающий блок.
Сила тяжести m2*g создает момент M2 = m2*g*R поворачивающий блок.
3. Т. к. m2 > m1, то очевидно, что груз m2 будет опускаться вниз, а груз m1 подниматься вверх.
Т. к. моменты М1 и М2 поворачивают блок в разные стороны, то суммарный момент, действующий на блок, равен:
M = M2 - M1 = (m2 - m1)*g*R
4. Далее вспоминаем уравнение вращательного движения:
I*dω/dt = M
где I - момент инерции тела,
ω - угловая скорость тела,
М - суммарный момент внешних сил, действующих на тело. В нашем случае:
I*dω/dt = M = (m2 - m1)*g*R
тогда угловое ускорение:
ν = dω/dt = (m2 - m1)*g*R/I
Остается найти момент инерции диска. Его можно найти интегрированием, а можно п просто заглянуть в учебник. Для диска он равен: I = m*R²/2
Подставляете все данные, считаете - получаете ответ.
Успехов!