Giải bài 3 trang 21 – Bài 4 – SGK môn Vật lý lớp 12 nâng cao

Hai đĩa tròn có cùng momen quán tính đối với cùng trục quay đi qua tâm của các đĩa (Hình 4.3). Lúc đầu, đĩa 2 (ở phía trên) đang đứng yên, đĩa 1 quay với tốc độ góc

$\omega_0$ . Ma sát ở trục quay nhỏ không đáng kể. Sau đó, cho hai đĩa dính vào nhau, hệ quay với tốc độ góc ω . Động năng của hệ hai đĩa lúc sau so với lúc đầu.

A. Tăng ba lần. B. Giảm 4 lần.

C. Tăng chín lần. D. Giảm hai lần

Lời giải:

Chọn D.

Áp dụng định luật bảo toàn momen động lượng ta có:

$\omega_0$ = (l + l) ω = 2lω

$\Rightarrow$

$\omega =\frac{1}{2}{{\omega }_{0}}$

Động năng lúc đầu:

${{\text{W}}_{{{đ}_{0}}}}=\frac{1}{2}I\omega _{0}^{2}$

Động năng lúc sau:

${{\text{W}}_{{{đ}}}}=\dfrac{1}{2}2I\omega^{2} =\dfrac{1}{2}.2I.{{(\dfrac{{{\omega }_{0}}}{2})}^{2}}=\dfrac{1}{4}I\omega _{0}^{2}=\dfrac{{{\text{W}}_{{{đ}_{0}}}}}{2}$

Vậy động năng giảm 2 lần.

GHI NHỚ:
Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định:
${{\text{W}}_{đ}}=\dfrac{1}{2}I{{\omega }^{2}}$
Với $I$ là mô men quán tính của vật rắn đối với trục quay.

Mục lục Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao theo chương •Chương 1: Động lực học vật rắn •Chương 2: Dao động cơ •Chương 3: Sóng cơ •Chương 4: Dao động và sóng điện từ •Chương 5: Dòng điện xoay chiều •Chương 6: Sóng ánh sáng •Chương 7: Lượng tử ánh sáng •Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp •Chương 9: Hạt nhân nguyên tử •Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô

Bài trước Bài sau

Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài 4: Động năng của vật rắn quay quanh một trục cố định

Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao

Chương 1: Động lực học vật rắn Chương 2: Dao động cơ Chương 3: Sóng cơ Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 5: Dòng điện xoay chiều Chương 6: Sóng ánh sáng Chương 7: Lượng tử ánh sáng Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp Chương 9: Hạt nhân nguyên tử Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô

+ Mở rộng xem đầy đủ