Xét một vật rắn quay quanh một trục cố định Oz như hình vẽ

Xét một vật rắn quay quanh một trục cố định Oz như hình vẽ. Ta tưởng tượng vật gồm nhiều chất điểm. Khi vật quay với tốc độ góc ω thì tất cả các chất điểm của vật đều chuyển động trên những đường tròn có tâm nằm trên trục quay với cùng tốc độ góc ω. Khi đó động năng của vật rắn là tổng động năng của tất cả các chất điểm tạo nên vật và được xác định theo công thức W = 1/2.Iω², trong đó I là momen quán tính của vật rắn đối với trục quay.

Câu 1. Một đĩa tròn có momen quán tính I, đang quay quanh một trục cố định với tốc độ góc ω₀. Ma sát ở trục quay không đáng kể. Nếu tốc độ góc của đĩa giảm đi 2 lần thì động năng quay của đĩa đối với trục quay

A. tăng 2 lần. 

B. giảm 2 lần. 

C. tăng 4 lần. 

D. giảm 4 lần.

Giải thích:

Ta có: W_đ = 1/2.Iω² ⇒ Wđ ∼ ω²⇒ Khi ω giảm 2 lần thì W_đ giảm 4 lần.

Câu 2. Cho momen quán tính của đĩa tròn là 2, 5 kg.m2; quay với tốc độ góc 8900 rad/s. Động năng quay của bánh đà bằng

A. 9, 1.108 J. 

B. 11125 J. 

C. 9, 9.107 J. 

D. 22250 J.

Giải thích:

Ta có: I = 2, 5 kg.m²; ω = 8900 rad/s.

⇒ Wđ =1/2Iω² =1/2.2, 5.89002 = 99012500 J ≈ 9, 9.107 J.

Câu 3. Hai bánh xe A và B có cùng động năng quay, tốc độ góc ωA = 3ωB. Tỉ số momen quán tính IB IA đối với trục quay đi qua tâm của A và B có giá trị nào sau đây?

A. 3. 

B. 9. 

C. 6. 

D. 1.

Giải thích:

Ta có: