Каков вес белья, помещенного в центрифугу бытовой стиральной машины с барабаном радиусом 25 см, который вращается
Каков вес белья, помещенного в центрифугу бытовой стиральной машины с барабаном радиусом 25 см, который вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту? Пожалуйста, предоставьте ответ в ньютонах, при условии, что ускорение свободного падения равно 10 м/с².
Зарина 50
Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение.Масса белья, помещенного в центрифугу стиральной машины, будет равна силе, действующей на это белье, деленной на ускорение свободного падения.
Давайте определим эту силу. Для этого нам понадобится использовать формулу для центростремительной силы:
\[ F = m \cdot a_r \]
где F - центростремительная сила, m - масса белья, a_r - центростремительное ускорение.
Центростремительное ускорение можно найти с использованием формулы:
\[ a_r = \frac{{v^2}}{{r}} \]
где v - линейная скорость, равная произведению скорости вращения в радианах в секунду на радиус барабана, а r - радиус барабана.
Переведем скорость вращения из оборотов в минуту в радианы в секунду:
\[ v = \frac{{2 \cdot \pi \cdot n}}{{60}} \]
где n - скорость вращения в оборотах в минуту.
Теперь можем приступить к решению задачи.
1. Найдем линейную скорость:
\[ v = \frac{{2 \cdot \pi \cdot 3000}}{{60}} \approx 314.16 \, \text{рад/с} \]
2. Найдем центростремительное ускорение:
\[ a_r = \frac{{(314.16)^2}}{{0.25}} \approx 39270.72 \, \text{м/с}^2 \]
3. Теперь найдем массу белья:
\[ m = \frac{{F}}{{a_r}} \]
Учитывая, что ускорение свободного падения равно 10 м/с²:
\[ m = \frac{{F}}{{10}} \]
Таким образом, нам нужно найти силу, действующую на белье.
Сила равна произведению массы на ускорение:
\[ F = m \cdot g \]
где g - ускорение свободного падения (10 м/с²).
\[ F = m \cdot g = \frac{{F}}{{10}} \cdot 10 = F \]
Теперь мы можем решить уравнение:
\[ F = \frac{{F}}{{10}} \]
Умножим обе части уравнения на 10:
\[ 10F = F \]
Вычтем F из обеих частей уравнения:
\[ 10F - F = 0 \]
\[ 9F = 0 \]
Разделим обе части уравнения на 9:
\[ F = 0 \]
Таким образом, вес белья, помещенного в центрифугу бытовой стиральной машины, равен 0 ньютонам.
Ответ: Вес белья равен 0 ньютонам.