Moment bezwładności łyżwiarza w początkowej fazie piruetu wynosił I0. Zaniedbując opory ruchu moment bezwładności został zmniejszony czterokrotnie. Jak zmieniła się energia kinetyczna łyżwiarza?
|
Moment pędu łyżwiarza nie zmienia się, ponieważ nie działają na niego żadne siły o niezerowych momentach względem osi obrotu. Przekształćmy wzór na moment siły, aby zobaczyć jak prędkość kątowa zależy od momentu bezwładności. W tym celu wykorzystamy zależność między prędkością liniową i kątową oraz stałość momentu pędu w czasie.
Widzimy z tej zależności, że jeżeli moment bezwładności zmaleje 4-krotnie, to prędkość kątowa musi zwiększyć się 4-krotnie, aby spełniona została zasada zachowania momentu pędu.
Policzmy teraz energię kinetyczną tego łyżwiarza z uwzględnieniem tej zależności
Nie wolno nam ani na chwilę zapomnieć, że L=const. Teraz możemy policzyć energię kinetyczną w obu przypadkach, które nas interesują
No to teraz możemy policzyć jak się zmieniła energia kinetyczna naszego łyżwiarza
Energia kinetyczna łyżwiarza wzrosła czterokrotnie.namysłowianin
« powrót do listy zadańZnalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.
