Problème de rotation

Aditya Anand

Problème de rotation


Voilà donc le problème: une roue de rayon de giration k est placée sur une courroie se déplaçant avec une vitesse v, qui est maintenue constante au moyen d’une agence extérieure. Supposons que l’axe de la roue est fixe, de sorte que la roue est libre de tourner autour de son axe perpendiculairement à son plan passant par le centre. Nous devons trouver l’énergie fournie par l’agence externe jusqu’à ce que le glissement cesse.

Maintenant, cela pourrait être dû à deux raisons, en raison de l’augmentation de l’énergie cinétique de la roue, ainsi que de l’énergie dépensée pour déplacer la courroie à vitesse constante. Ma question est la suivante: ces deux sont-ils vraiment les mêmes, de sorte que je n’ai besoin de compter qu’un seul d’entre eux, ou sont-ils indépendants l’un de l’autre? Ce que je pense, c’est que la friction fait un travail négatif sur le système, et le négatif exact de ce travail est l’énergie dépensée. Je dois donc additionner le travail positif sur la roue et le travail négatif sur la courroie, et le négatif de ce travail sera l’énergie dépensée. Ce raisonnement est-il correct?

Réponses


 Robin des Bois

Lorsque la roue entre en contact avec la courroie, la friction agira car il y aura un mouvement relatif entre la courroie et le point de contact. Maintenant, le frottement aura tendance à agir sur la courroie opposée à la vitesse de la courroie jusqu’à ce que le glissement cesse.

Pour trouver le travail effectué par l’agence externe, considérons les changements d’énergie: 1) La KE de la roue augmente. 2) Le glissement étant là, une partie de l’énergie sera dissipée sous forme de chaleur.

Prenant la ceinture et la roue comme système: – L’énergie fournie par l’agence externe = KE de Wheel + Heat générée.

De plus, comme il suffit de déplacer la courroie à vitesse constante, le travail effectué par frottement sur la courroie doit être égal (en amplitude et en signe opposé) au travail effectué par l’organisme externe sur la courroie car il n’y a pas de changement dans la cinétique énergie de la ceinture.

 

#de, Problème, rotation

 

google

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *