Груз p начинает опускаться с постоянным ускорением

Груз p начинает опускаться с постоянным ускорением

В 11:23 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике "ЕГЭ (школьный)". Ваш вопрос звучал следующим образом: ‘Груз Р начинает опускаться с постоянным ускорением а = 2 м/с2 и приводит в движение ступенчатый шкив радиусами г = 0,25 м и R = 0,50’

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

ответ к заданию по физике

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Котова Сандра Романовна — автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 91 600 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Зависимость координат частицы от времени имеет вид: x = А × cosωt, y = А × sinωt и z = 0 (А и ω — константы). Определить радиус-вектор r, скорость V и ускорение а частицы, а также их модули.

а) Найти скалярное произведение векторов r и V. Что означает полученный результат?

  • Электропроводность полупроводников Полупроводниками являются кристаллические вещества, у которых при 0 К валентная зона полностью заполнена электронами, а ширина запрещенной зоны невелика. Полупроводники обязаны своим названием тому обстоятельству, что по величине электропроводности они занимают промежуточное положение между металлами и диэлектриками.

б) Найти скалярное произведение векторов r и а. Что означает полученный результат?

в) Записать уравнение траектории частицы.

г) В каком направлении движется по траектории частица?

д) Охарактеризовать движение частицы.

Модуль скорости частицы меняется по закону V = V0e-bt. Каков физический смысл константы b?

Цилиндр катится без скольжения со скоростью V (см. рис.). Найти скорости точек 1, 2 и 3. Выразить их через орты координатных осей.

Найти ускорение точки А предыдущей задачи в положении 2.

На обод колеса, имеющего горизонтальную ось, намотана нить, на конце которой подвешен груз. В некоторый момент груз начинает опускаться с постоянным ускорением а0 и при этом приводит во вращение колесо. Найти полное ускорение точек обода колеса в зависимости от высоты h, на которую опускается груз. Радиус колеса R, начальная скорость груза равна нулю. Определить плотность смеси газов ( 60 % пропана — С3Н8,30% бутана — С4 Н10 и 10% метана — CH4) находящихся при температуре 27 0С и давлении 0.11МПа.

Читайте также:  Мобильный номер на 10 минут

Колесо вращается с постоянным угловым ускорением b = 2 рад/с2. Через t = 0,5 с после начала движения полное ускорение точек обода колеса стало равно a = 13,6 см/с2. Найти радиус колеса.

Динамика движения материальной точки.

Основу динамики материальной точки составляют законы Ньютона. Для нахождения закона движения материальной точки используют равенство, соответствующее второму закону Ньютона:

. (2.1)

Здесь r – радиус вектор, определяющий положение точки в пространстве, F – равнодействующая всех сил, действующих на материальную точку. С точки зрения математики записанное равенство может рассматриваться как дифференциальное уравнение второго порядка, решая которое с учётом начальных условий движения, можно найти зависимость координат материальной точки от времени (закон движения). По этой причине уравнение второго закона Ньютона называют также уравнением движения.

В декартовых координатах уравнение второго закона Ньютона приобретает вид

, , . (2.2)

Векторные величины, входящие в уравнение второго закона Ньютона, можно проектировать также на нормальное и тангенциальное направления по отношению к траектории. В этой сопутствующей системе координат второй закон Ньютона записывается в виде

ma t = F t , man = Fn . (2.3)

При решении задач на эту тему рекомендуется изобразить на рисунке все силы, действующие на материальную точку, выбрать систему координат и записать уравнения движения в этой системе. Необходимо помнить, что второй закон Ньютона справедлив только в инерциальных системах отсчета.

Рассмотрим волновую функцию

— циклическая частота или частота волны

— волновой вектор

— фаза волны

— амплитуда волны

Функция называется гармонической, или монохроматической волной.

Для того, чтобы рассматриваемая функция являлась решением волнового уравнения , и должны удовлетворять некоторому уравнению , которое называется дисперсионным уравнением.

Для того чтобы получить это уравнение в нашем случае подставим гармоническую функцию в уравнение. При этом учтем, что

Решая это дисперсионное уравнение, мы можем найти частоту, как функцию

Полученное решение называется дисперсионным соотношением. Точки в пространстве, фазы которых одинаковы , образуют поверхность, которая называется волновым фронтом.

Читайте также:  Как удалить плагин криптопро

Градиент любой функции направлен перпендикулярно к поверхности, на которой она постоянна:.

Так как, постоянен по величине и направлению, то волновая поверхность будет плоская, поэтому данная гармоническая волна называется плоской гармонической волной.

При этом направление распространения волны будет совпадать с направлением вектора .

Расстояние вдоль X, на котором фаза волны меняется на , называется длиной волны

Время, в течение которого фаза волны меняется на , называется периодом волны

Пусть направлен вдоль оси X, тогда формула для плоской гармонической волны будет , так как

Скорость, с которой распространяется точка в пространстве, где фаза волны постоянна, называется фазовой скоростью волны. Для определения этой скорости продифференцируем по времени условие постоянной фазы

Следует заметить, что фазовая скорость — это не скорость какой-либо материальной точки, поэтому фазовая скорость может быть любой, в том числе и больше скорости света. Если фазовая скорость постоянна, т.е. не зависит от и , то говорят, что нет дисперсии.

Рассмотрим сферически симметричную волну

У такой волны волновой фронт – сферическая поверхность. Вектор — волновой вектор, в каждой точке волнового фронта направлен перпендикулярно по радиусу. Все остальное так же, как у плоской волны.

Решать задачи с применением законов динамики целесообразно следующим образом.

1) Выбрать систему отсчета — инерциальную или неинерциальную.

2) Установить, каким моделям объектов и движений соответствует физическая ситуация, описанная в условии задачи. Сделать рисунок.

3) Назвать все силы, действующие на каждое тело, указывая их происхождение. Изобразить силы на рисунке. Записать законы сил.

4) Записать законы динамики в векторной форме.

5) Выбрать и изобразить на рисунке оси координат. Ось худобно направить по вектору ускорения. Можно для всех тел указать общую систему координат, иногда удобно каждому телу сопоставить свою систему.

6) Записать систему динамических уравнений в проекциях на оси координат.

7) Установить уравнения кинематической связи.

8) Проверить, является ли система уравнений полной, решить ее в общем виде.

9) Проанализировать полученный результат.

Примечание: при решении некоторых задач выполняются не все пункты алгоритма.

Пример 1. При движении автомобиля с постоянным ускорением , маятник (материальная точка подвешенная на нити) отклоняется от вертикали на угол (рис.8). Определим с каким ускорением движется автомобиль и натяжение нити.

Рис.8

Рассмотрим «динамическое равновесие» точки. Его так называют потому, что на самом деле точка не находится в равновесии, она движется с ускорением.

Читайте также:  Ammyy admin error 12029

На точку действуют силы: вес и натяжение нити , реакция нити. Приложим к точке ее силу инерции , направленную в сторону противоположную ускорению точки и автомобиля, и составим уравнение равновесия:

;

.

Рис. 13.1.

Из второго уравнения следует

Из первого и .

Пример 2. Лифт весом Р (рис.9) начинает подниматься с ускоре­нием a. Определить натяжение троса.

Рис. 9

Рассматривая лифт как свободный, заменяем действие связи (троса) реакцией Т и, составляя уравнение в проекции на вертикаль, получаем:

Если лифт начнёт опускаться с таким же ускорением, то натяжение троса будет равно:

Пример 3.Тело массой 300 кг лежит на полу кабины грузового подъемника, поднимающегося вверх (рис.10). Дано: m=300 кг, а=3 м/с 2 – ускорение кабины.

Определить силу давления тела на пол кабины Р.

Рис.10

Основной закон динамики для тела запишется в виде:

где — сила реакции опоры.

Рассмотрим два случая:

а) ускорение направлено вверх: ma=N1–mg,

б) ускорение направлено вниз: -ma=N2 — mg,

Пример 4.К нити подвешен груз (рис.11) массой m=1 кг. Найти силу натяжения нити Т, если 1) нить с грузом покоится; 2) двигается вниз с ускорением a= 5 м/с 2 ; 3) двигается вверх с ускорением a= 5 м/с 2 .

Рис.11

На тело действуют две силы: сила тяжести и сила натяжения . Уравнение движения тела (второй закон Ньютона) в данном случае имеет вид:

Выберем направление оси y вниз и спроецируем на нее векторы сил и ускорения:

1) =0 ⇒ 0=mg-T ⇒ T=mg=1∙9,8=9,8 Н.

2) направлено вниз ⇒ ma=mg-T ⇒ T=m∙(g-a)=1∙(9,8-5)=4,8 Н.

3) направлено вверх ⇒ ma=mg-T ⇒ T=m∙(g+a)=1∙(9,8+5)=14,8 Н.

Пример 5.Груз массой 50 кг перемещается по горизонтальной плоскости под действием силы F=300 Н, направленной под углом α=30° к горизонтали (рис.12). Коэффициент трения груза о плоскость μ=0,1. Определить ускорение, с которым движется груз.

Рис.12

Уравнение движения тела

Выберем направления осей х и y и спроецируем на них силы и ускорение:

Поскольку Fтр=μN, а из второго уравнения N=mg-Fsinα, то Fтр=μ(mg-Fsinα). Тогда из первого уравнения ускорение

Пример 6. Санки массой m тянут по горизонтальной поверхности с силой F, направленной под углом α к горизонту (рис.12.1). Коэффициент трения между санками и горизонтальной поверхностью равен μ. Определить ускорение санок.

Ссылка на основную публикацию
Где найти автофигуры в ворде
В Microsoft Word имеется множество стандартных изображений, включающих геометрические фигуры, стрелки и др. Эти изображения получили название автофигур. Автофигуры можно...
Выбрать все объекты слоя autocad
В программе AutoCAD сделано очень много различных функций, значительно упрощающие работу. Во время создания чертежа пользователь может создавать множество слоев...
Выгрузка объектов на айфоне что это
Функция «Фото iCloud» в паре с программой «Фото» позволяет надежно хранить все фотографии и видеозаписи в облаке iCloud и поддерживать...
Где находится в ноутбуке буфер обмена
Как известно, любая информация, которая копируется при работе на ПК, помещается в буфер обмена (БО). Давайте узнаем, как просмотреть информацию,...
Adblock detector