Мальчик, стоящий на неподвижной карусели на расстоянии r = 0,8 м
от центра, поймал брошенный ему в горизонтальном направлении по
касательной со скоростью υ = 2 м/с мяч массой m = 0,4 кг. Определите
приобретенную кинетическую энергию системы. Суммарный момент инерции
мальчика и карусели относительно оси вращения равен 6 кг/м2.
Рассмотрим задачу по шагам.
Сначала определим начальный угловой момент мяча относительно оси вращения. Так как скорость мяча направлена по касательной, его угловой момент L равен произведению массы, расстояния и скорости:
L = m · v · r
Подставляем значения: m = 0,4 кг, v = 2 м/с, r = 0,8 м
L = 0,4 · 2 · 0,8 = 0,64 кг·м²/с
После того как мальчик ловит мяч, система начинает враща...