Comprensione del problema

* rotolando senza scivolare: Ciò significa che il punto di contatto tra il disco e il piano è istantaneamente a riposo.

* Energia cinetica: L'energia del movimento. Per un oggetto rotolante, ha due componenti:

* Energia cinetica traslazionale: A causa del movimento lineare del disco.

* Energia cinetica rotazionale: A causa del movimento di rotazione del disco.

Formule

* Energia cinetica traslazionale (KE_T): Ke_t =(1/2) * m * v^2

* m =massa del disco

* v =velocità lineare del disco

* Energia cinetica rotazionale (KE_R): Ke_r =(1/2) * i * ω^2

* I =momento di inerzia del disco (per un disco solido, i =(1/2) * m * r^2)

* ω =velocità angolare del disco

relativa alla velocità lineare e angolare

* Per un oggetto rotolante senza scivolare, v =r * ω, dove 'r' è il raggio del disco.

Calcoli

1. Energia cinetica traslazionale:

* Ke_t =(1/2) * 2 kg * (4 m/s)^2 =16 j

2. Momento di inerzia: Abbiamo bisogno del raggio (r) del disco per calcolare I. Supponiamo che il raggio sia "R" metri.

* I =(1/2) * 2 kg * r^2 =r^2 kg m^2

3. Velocità angolare:

* ω =v / r =4 m / s / r

4. Energia cinetica rotazionale:

* Ke_r =(1/2) * r^2 kg m^2 * (4 m/s/r)^2 =8 j

5. Energia cinetica totale:

* Ke_total =ke_t + ke_r =16 j + 8 j =24 j

Pertanto, l'energia cinetica del disco di rotolamento è 24 J. Si noti che la risposta finale dipende dal raggio del disco.