ola 1978 wyśw. 09-12-2020 19:38

Energia kinetyczna podczas obrotu

Tancerka na lodzie wykonując piruet zbliża ramiona do tułowia. Napisz jak zmieni się jej energia kinetyczna.


Czy tutaj energia kinetyczna się zmniejszy, ponieważ masa znajduje się bliżej od osi obrotu i dlatego moment bezwładności też będzie mniejszy?


fizyka bryła sztywna energia kinetyczna Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 11-12-2020 00:50

Trzeba zastosować zasadę zachowania momentu pędu. I1*w1 = I2*w2. Po zbliżeniu ramion na pewno zmniejszy się tak jak wspomniałaś moment bezwładności, np. do wartości x*I1 (gdzie x < 1). A zatem w2 = w1/x. Energia kinetyczna w ruchu obrotowym (tylko ją tu rozważamy) to E = Iw^2/2. A zatem E1  = I1*w1^2/2, natomiast E2 = x*I1*w1^2/(2*x^2) = E1/x, a zatem energia kinetyczna wzrośnie! Moment bezwładności bowiem maleje, ale rośnie prędkość kątowa, a ta siedzi w kwadracie w energii kinetycznej, więc energia wzrośnie.


ola 11-12-2020 19:01

Co oznaczamy tutaj przez x?


s.gugula 13-12-2020 19:39

x to po prostu jakaś liczba, która mówi nam o ile zmniejszył się moment bezwładności (a co za tym idzie mówi nam o tym jaki był wzrost prędkości kątowej). W moim zapisie można sobie przyjąć jako x dowolną liczbę z przedziału (0;1).