Файл: Решение Запишем координаты вектора начальной скорости Запишем координаты вектора ускорения.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 23

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Физика. Задача 1.

Частица движется равноускоренно в координатной плоскости ху с начальной скоростью и ускорением . Найти модули векторов скорости , тангенциального и нормального ускорений, а также радиус кривизны R траектории в момент времени

Дано:







Решение:

Запишем координаты вектора начальной скорости:



Запишем координаты вектора ускорения:



Следовательно, в направлении оси х движении равноускоренно и в направлении оси у равноускоренно.

Запишем уравнение траектории частицы в параметрическом виде.



За начало координат принимаем точку с координатами . После подстановки соответственных значений, получаем:





Найти:











Для момента времени , получаем:



Тогда модуль вектора скорости будет:





Для определения тангенциального и нормального ускорений, а также радиус кривизны Rпостроим график траектории точки (Рис. 2).


Вычисляем полное ускорение по формуле:







Тангенс угла, который образует касательная к траектории в момент времени , вычисляется по формуле:



Тогда

.

Тангенциальное и нормальное ускорение:





Нормальное ускорение вычисляется по формуле:



Откуда



Ответ:



Задача 2
Н а однородный цилиндрический блок массой и радиусом R намотана невесомая нить, к свободному концу которой прикреплен груз массой . К блоку крестообразно прикреплены четыре одинаковых невесомых стержня, на которых закреплены одинаковые грузы массой на расстоянии x от оси вращения. Грузы можно считать материальными точками. Трением в блоке можно пренебречь. Найти зависимость ускорения a груза от расстояния x. Построить график этой зависимости в интервале изменения x от R до 3R. Ускорение свободного падения g=9.81 м/ .

Дано:

m1 - 10кг

m2 - 2кг

m3 - 3кг

R - 0,1м

g - 9,81


Решение:

Зададим систему отсчёта. За начало отсчёта принимаем поверхность земли, ось х направим вертикально вниз. По закону сохранения полной механической энергии, уменьшение потенциальной энергии груза идёт на увеличения кинетической энергии груза , вращательной кинетической энергии блока и грузов закреплённых на стержнях, поэтому можно записать:



Где - расстояние, которое проходит груз , - его скорость, - угловая скорость блока, - момент инерции блока относительно оси вращения, - момент инерции груза закреплённого на стержне относительно оси вращения.

После подстановки, получаем:



Подставим численные значения физических величин и найдём зависимость ускорения а груза от расстояния х.

Найти:

a - ?





Строим график зависимости в интервале изменения х от R до 3R.






Задача 3

Шар массой m1=130г , летящий со скоростью v1=10м/с , сталкивается с неподвижным

шаром массой m2=110г . После удара шары разлетаются под углом α=30 друг к другу. Удар

абсолютно упругий, столкновение происходит в горизонтальной плоскости. Найти скорости шаров u1 и u2 после удара.

Дано:

 

 

m1=130г

v1=10 м/с

m2=110г

v2 = 0

u1 -? u2 -?



 

Решение:

 

В случае абсолютно упругого удара

закон сохранения импульса



 

закон сохранения энергии



   

         Решая систему двух уравнений относительно u1 и u2, находим

            

     

       

                       







Ответ:  u1=0.2/0.24 кг*м/с u2=2,6/0,24 кг*м/с