Дано:
\( I_0 = 10^{-2} \, \text{кг м}^2 \) (момент інерції маятника без тягарців)
\( R = 0.2 \, \text{м} \) (відстань від осі обертання до центра мас тягарців)
\( t = 0.1 \, \text{кг} \) (маса одного тягарця)
Кількість тягарців \( n = 4 \).
Знайти:
\( I \) (момент інерції маятника з тягарцями).
Рішення:
- Момент інерції точкової маси обчислюється за формулою:
\[ I = m \cdot r^2 \]
де \( m \) - маса тягарця, \( r \) - відстань від осі обертання до тягарця.
- Для кожного з чотирьох тягарців обчислимо момент інерції:
\[ I_{\text{тягарця}} = t \cdot R^2 = 0.1 \, \text{кг} \cdot (0.2 \, \text{м})^2 = 0.1 \cdot 0.04 = 0.004 \, \text{кг м}^2 \]
- Оскільки в нас є 4 тягарці, загальний момент інерції від тягарців:
\[ I_{\text{всі тягарці}} = 4 \cdot I_{\text{тягарця}} = 4 \cdot 0.004 = 0.016 \, \text{кг м}^2 \]
- Тепер знайдемо загальний момент інерції маятника з тягарцями:
\[ I = I_0 + I_{\text{всі тягарці}} = 10^{-2} + 0.016 = 0.01 + 0.016 = 0.026 \, \text{кг м}^2 \]
Отже, відповідь:
\( I = 0.026 \, \text{кг м}^2 \)
