Koło zamachowe o momencie bezwładności I=10kgm² i promieniu R=0,4m wykonuje n=120 obrotów w ciągu t=1min. W pewnym momencie do obrzeża koła został dociśnięty klocek hamulcowy, co spowodowało zatrzymanie koła po czasie t₁=0,4min. Oblicz wartość siły tarcia T klocka hamulcowego o koło.
Energia koła zamachowego
Moment bezwładności
I=mr^2/2
Masa koła
m=2I/r^2
m= 2*10/0,4^2=125 kg
Ek=Iω^2/2
Prędkość liniowa v
ω=2πf
f=n/t= 120/60=2
ω= 2*π*2=12,57 rad/s
Ek= 10*12,57^2/2=790 J
Moment hamujący
M=T*r Nm
Praca jaką wykona moment hamujący
W=M*ϕ
ϕ=ω*t
t=0,4 min= 0,4*60=24 s
ϕ= 12,57*24=301,68 rad
Siła tarcia
Ek=W
Ek=T*r*ϕ
T=Ek/(r*ϕ)
T= 790/(0,4*301,68 )=6,55 N
Sprawdzenie
Siła T wykonuje pracę na drodze 2πr*n*t
s= 2*π*0,4*120*0,4=120,64 m
W=F*s= 6,55*120,64=790,192 J
cbdd