С помощью диаграммы расположения, определите силы, воздействующие на объекты системы. Какая сила вызывает момент

Morskoy_Briz_1063

46

Для начала, давайте рассмотрим диаграмму расположения объектов системы. На диаграмме у вас будет изображено два объекта: груз m (расположенный на некотором расстоянии от оси вращения) и грузы m1 (один смещен к центру, а другой находится на расстоянии от него).

Когда груз m1 смещается к центру, эта сила вызывает момент вращения, так как изменяется распределение масс в системе. Момент вращения - это произведение силы, действующей на объект, и расстояния от точки вращения до приложения силы. В данном случае, сила, создающая момент вращения, - это натяжение шнура или другая сила, которая удерживает груз m1 в его новом положении. Расстояние от этой силы до оси вращения будет равно расстоянию, на которое груз m1 был смещен к центру.

Закон сохранения (изменения) энергии для данной системы можно записать следующим образом: полная механическая энергия системы до смещения груза m1 равна полной механической энергии системы после смещения груза m1. Это связано с тем, что внешних сил, работа которых измеряется в энергетических единицах, не действует на систему.

Отношение линейных ускорений груза m изменяется при смещении груза m1 к центру. Чтобы понять, как оно меняется, нужно рассмотреть момент инерции системы. Момент инерции зависит от массы объектов и их расположения относительно оси вращения. Если грузы m1 смещены к центру, то момент инерции системы уменьшается, и, согласно закону сохранения момента импульса, линейное ускорение груза m должно увеличиться.

Таким образом, при смещении груза m1 к центру, сила, вызывающая момент вращения, будет испытывать наибольший момент, а расстояние от этой силы будет равно смещению груза m1 к центру. Закон сохранения энергии гласит, что полная механическая энергия системы не изменяется при смещении груза m1 к центру. Отношение линейных ускорений груза m увеличивается, так как момент инерции системы уменьшается.