На сколько градусов нагреется алюминиевый диск массой m = 5 кг за время
Условие
В велотренажерах для регулировки физической нагрузки тренирующихся на них спортсменов в настоящее время часто используются электродинамические тормозящие устройства, позволяющие плавно регулировать усилия, необходимые для вращения педалей с определенной скоростью. Вращение от педалей передается на массивный токопроводящий диск, находящийся между двумя сильными неподвижными магнитами, расстояние от которых до диска можно регулировать. Взаимодействие возникающих в диске индукционных токов с магнитами тормозит вращение диска, а, следовательно, и педалей, заставляя прикладывать к ним регулируемые по величине силы.
Пусть спортсмен крутит педали, находящиеся на расстоянии R = 20 см от их оси вращения, с частотой ν = 15 оборотов в минуту, прикладывая к каждой из педалей в направлении ее движения постоянную по модулю вращающую силу F = 50 Н. На сколько градусов нагреется алюминиевый диск массой m = 5 кг за время t = 30 минут работы в таком режиме? Считайте, что вся работа спортсмена расходуется только на равномерный разогрев диска.
Ответ
Ответ и полный разбор откроются после входа
Посмотреть ответРешение по шагам
Как рассуждать
Найдем вначале мощность P, развиваемую спортсменом во время тренировки на велотренажере. Поскольку сила F прикладывается в направлении движения каждой из двух педалей по окружности радиусом R с линейной скоростью где угловая скорость связана с частотой ν вращения педалей соотношением то:
Осталось ещё 4 шага
Работа, совершенная спортсменом за время t…
Поскольку по условию вся эта работа…
Таким образом, из последнего уравнения…
Переводя численные данные из условия в…
Бесплатно · займёт минуту