Câu 7 trang 14 SGK Vật Lý 12 Nâng cao

Đề bài

Một ròng rọc có bán kính \(20\) cm, có momen quán tính \(0,04\) \(kg.{m^2}\) đối với trục của nó. Ròng rọc chịu tác dụng bởi một lực không đổi \(1,2\) N tiếp tuyến với vành. Lúc đầu ròng rọc đứng yên. Tính tốc độ góc của ròng rọc sau khi quay được \(5\) s. Bỏ qua mọi lực cản.

Lời giải chi tiết

Ròng rọc có \(R=20\) cm \(=0,2\) m, \(I= 0,04\) (\(kg.{m^2}\))

Lực tiếp tuyến \(T=1,2\) (N)

Momen lực tác dụng vào ròng rọc:

\(M = T.R = I.\gamma \) (Tay đòn \(d=R\)).

Gia tốc góc: \(\gamma = {{T.R} \over I} = {{1,2.0,2} \over {0,04}} = 6(rad/{s^2})\)

Tốc độ của ròng rọc sau \(5\) giây là:

\(\omega = \gamma t = 6.5 = 30\;(rad/s).\)