Версия для печати темы

Автор: Tomirc 3.12.2009, 20:08

Здравствуйте. У меня такая сложность, физику в школе учил плохо, а сейчас(1 курс) началась механика. Начал учить, хотя дается очень трудно. Читаю учебник, вроде иногда понятно, но не всегда конечно. Проблема в том что я не могу вообще сейчас применять знания. Дали на дом задачу:
Две небольшие муфточки с массами m1=0.10 И m2=0.20 кг движутся навстречу друг другу по гладкому горизонтальному проводу, изогнутому в виде окружности, с постоянными нормальными ускорениями a1=3.0 m/c^2 и а2=9.0 соответственно. Найти нормальное ускорение составной муфты, образовавшейся после столкновения.
Я вот смотрю и не знаю что тут применить. Хотя написано контрольная по теме законы сохранения. Как вот я должен догадаться что тут тема законы сохранения?(если бы дали голую задачу, без намеков). Честно говоря не знаю как подступиться к физике вообще. Знаю как находить нормально ускорение, но не знаю как все отобразить и с чего вообще начинать. Надеюсь на вашу помощь. Спасибо

Автор: граф Монте-Кристо 3.12.2009, 21:00

Когда прорешаете много задач,начнёие понимать практически сразу при взгляде на задачу,что нужно в ней применять. Да и вообще, научитесь видеть в задаче процесс, а не голые формулы.
Здесь нужно применить закон сохранения импульса.

Автор: Tomirc 5.12.2009, 16:34

Спасибо за наводку, буду стараться.

Автор: Lesya999 5.12.2009, 16:56

Закон сохранения импульса для этой задачи будет выглядеть так:
m1v1+m2v2=(m1+m2)v',
где v' - общая скорость составной муфты после столкновения.

Автор: Tomirc 8.12.2009, 19:33

Ваша помощь все еще в силе?.
Я наверно задаю тупые вопросы, но все же. Вот я взял еще одну простую задачу после первой же темы учебника, на кинематику.
Зависимость пройденного телом пути задается уравнением s=A+B+Ct^2+Dt^3 (C=0.1 м/c^2, D=0.03 м/c^3) Определите: 1)Время после начала движения через которое ускорение а будет равно 2 м/c^2
2) средние ускорение а за этот промежуток времени.
Теперь глупые вопросы. Первое что мне непонятно это уравнение из условия. Как понять эту зависимость и что с ней делать? Формулы я вроде знаю, но ничего не могу решить. Вам просьба как можно подробнее рассказать про эти уравнения зависимости, если можно, на более простом и понятном уровне. Спасибо

Автор: Lesya999 8.12.2009, 19:49

Ускорение - это третья производная от координаты.

Это по поводу первого вопроса про время

Конечно уравнение может любого смутить, тем более что его в учебнике обычно не бывает... Но чтоб такого не происходило, "нужно много прорешать"(Граф Монте-Кристо)

Автор: граф Монте-Кристо 8.12.2009, 22:40

Цитата(Lesya999 @ 8.12.2009, 22:49)

Автор: Lesya999 9.12.2009, 13:30

Мне стыдно...

Автор: Tomirc 10.12.2009, 16:24

Ускорение вроде же dv/dt. Так можете рассказать про уравнение зависимости и как решать подобное. Мне достаточно раз подробно объяснить и я должен схватить, а ваша помощь будет ценна. Я не прошу решать, хочется понять.
p.s А вот чем отличается дельта от d (ну вот среднее ускорение дельта v по дельта t а мнгновенное - dv по dt) Ведь дельта это приращение/изменение. ну и d ведь тоже. или d используется для бесконечно малых величин? d кажется вообще производная. Спасибо

Автор: граф Монте-Кристо 10.12.2009, 16:50

Ускорение - это dv/dt. А скорость v=dx/dt. Вот и получается, что a=d^2x/dt^2 - вторая производная координаты по скорости. Зависимость так и помниать - в каждый момент времени t координата тела вычисляется по заданной формуле, А,B,C,D - некие конкретные числа. Значит, для нахождения производной необходимо вычислить вторую производную от этой функции.
d - бесконечно малое приращение, а дельта - всегда маленькое,но конечное. Производная - это предел отношения приращения функции к приращению аргумента при стремлении приращения аргумента к нулю.

Автор: Tomirc 11.12.2009, 14:52

Спасибо, я постараюсь скоро решение кинуть

Автор: Tomirc 20.12.2009, 18:16

Вот тут я взял еще одну задачу:
Маховик начинается вращаться из состояния покоя с постоянным угловым ускорением e=0.4 рад/c^2. Определите кинетическую энергию маховика через время t2=25c после начала движения, если через t1=10c после начала момент импульса L1 составлял 60кг*м^2/c.
Ну я пораскинул мозгами, вспомнил что кинет. энергия вращения это момент инерции умноженный на угловую скорость в квадрате и все деленное на 2. Но тут в подсказке к задаче формула написана: T(кинет энер)=L1*угловое ускорение*t2^2/2t1.
Так вот, я все подставил как в первом классе и получил правильный ответ. Но мне не понятно,ведь в формуле(в учебнике) кинет. энергия = момент инерции(а не момент импульса L1!) и умножают там на угловую скорость( в подсказке к задаче - угловое ускорение) и плюс с в временем не очень понятно. И вообще зачем писать сразу формулу к задаче? Друзья объясните мне пожалуйста подробнее как они ее преобразовали, а то я так никогда не пойму. В учебнике читаешь одно, пишут другое.
P/SПростите за такую муть которую я тут написал, но выхода нет, логику придется развивать.

Автор: граф Монте-Кристо 21.12.2009, 3:42

L1=I*w1=I*e*t1 -> I=L1/(e*t1);
T=0.5*I*(w2)^2=0.5*L1*[(e*t2)^2]/(e*t1)=L1*e*t2^2/(2*t1)

Автор: Tomirc 21.12.2009, 19:49

Цитата(граф Монте-Кристо @ 21.12.2009, 6:42)

Автор: граф Монте-Кристо 21.12.2009, 23:00

По определению постоянного углового ускорения.

Автор: Tomirc 24.12.2009, 17:26

Цитата(Tomirc @ 3.12.2009, 23:08)

Автор: Tomirc 13.1.2010, 17:27

Насколько я понимаю тут надо составить уравнение импульса к конкретно этой задаче. Подскажите пожалуйста

Автор: граф Монте-Кристо 13.1.2010, 18:01

Ну запишите импульс шайб до и после столкновения в векторном виде.

Автор: Tomirc 13.1.2010, 18:48

импульс это p=mv. Ускорение dv/dt.
Нужно выразить скорость и найти таким образом импульс? Только я вот не понимаю как...

Автор: граф Монте-Кристо 13.1.2010, 19:26

Нужно сделать рисунок, найти скорость составной муфты после удара и выразить ускорение.

Автор: Tomirc 13.1.2010, 20:25

А как я могу найти скорость из того что дано в условии? Я могу найти силу, но это ничего не даст. Или мои мысли не в том направлении

Автор: граф Монте-Кристо 13.1.2010, 20:49

У Вас известны нормальные ускорения, которые выражаются через скорости, и массы муфт. Запишите ЗСИ до удара и после,выразите скорости через ускорения по известной формуле.

Автор: Tomirc 13.1.2010, 21:05

Тогда такие мысли: норм ускорение = v^2/r.
Выражаем отсюда скорость - это корень из a*r.
Нужно находить скорость для каждого тела или ускорения надо сложить как результирующее?

Автор: граф Монте-Кристо 13.1.2010, 22:23

Вам нужно найти скорости, подставить их в ЗСИ и найти скорость суммарной муфты после соударения.

Автор: Tomirc 14.1.2010, 14:11

Дак а как скорость найти, ведь r не дано. Поэтому найти нельзя. я путаться начинаю уже =\

Автор: граф Монте-Кристо 14.1.2010, 17:26

Вам радиус и не нужен,он при вычислениях сократится.

Автор: Tomirc 14.1.2010, 17:51

Т.е как? Вот скорость первой муфты: корень из a1*r . А второй соответственно корень из a2*r. Их нужно как то связать?
P.S извините что демонстрирую такой ужас, просто нет навыков решения

Автор: граф Монте-Кристо 14.1.2010, 17:57

Вы читать умеете? Я уже два раза писал,что скорости нужно подставить в закон сохранения импульса и найти из него скорость суммарной муфты,через которую выразить потом ускорение.

Автор: Tomirc 14.1.2010, 19:03

Закон сохранения импульса - p= mv = const
После подстановки получается p=m*корень из an*r
я подставил, как найти скорость муфты я не знаю

Автор: граф Монте-Кристо 14.1.2010, 19:30

Что ж Вы такой твердолобый.
Начальный суммарный импульс: p_нач=m2*v2-m1*v1, минус стоит из-за того,что импульс - векторная величина, а по условию шайбы сталкиваются, т.е. их скорости противоположно направлены. Конечный импульс p_кон=(m1+m2)*v. Импульс сохраняется, значит, p_нач=p_кон. Подставляете значения импульсов, находите v, а затем подставляете выражения для v1 и v2 через ускорения и получаете ответ.
Дальше разжёвывать уже некуда.

Автор: Tomirc 14.1.2010, 19:41

Спасибо. Я не твердолобый, просто навыков абсолютно нет. Применять формулы не умею пока, буду стараться.

Автор: Tomirc 14.1.2010, 20:02

А не можете еще посоветовать какую нибудь книжку в которой рассмотрены основные математические операции. Выражение величин например и пр. Забылось все уже. Желательно конкретно с указанием автора.
Спасибо

Автор: граф Монте-Кристо 14.1.2010, 20:16

Любой учебник по физике берите и вперёд. Старайтесь проделывать все вычисления, которые там есть, сами, тогда, думаю, станет понятнее.

Автор: Tomirc 16.1.2010, 21:42

Взял еще задачу На механику твердого тела.

Через неподвижный блок в виде однородного сплошного цилиндра массой m=0.2кг перекинута невесомая нить, к концам которой прикреплены тела массами m1=0.35 и m2=0.55кг. Пренебрегая трением в оси блока определите ускорение грузов и соотношение T2/T1 сил натяжения нити.
Ну мои мысли записать второй закон Ньютона к каждому грузу. Поскольку тут еще и вращ. движение то наверно надо применить и основное уравнение вращ. движения M=IE. Ваши поправления и рекомендации приветствуются. Постараюсь скоро кинуть решение

Автор: Tomirc 17.1.2010, 14:02

Ну я вот такое набросал.
Записал второй закон Ньютона к каждому грузу
m1a=T1-m1g и m2a=m2g-T2 Потому что грузы с разной массой и один находится в падении > сила натяжения нити ниже у него, насколько я понимаю.
Далее записал осн уравнение вращ.движ. M=IE.
Момент силы = rF и поэтому можно записать (T2-T1)R. Минус я поставил т.к мне подсказали, наверно из за того что силы натяжения разные.
Ну и в итоге уравнение примет такой вид (T2-T1)R=IE
Теперь надо найти ускорение как я понимаю что то сделав с уравнением второго закона Ньютона. А вот как найти ускорение я не знаю, надеюсь подскажете. И если я где то неправильно написал - правьте, не стесняйтесь .
Спасибо

Автор: граф Монте-Кристо 17.1.2010, 19:06

Осталось вспомнить,что угловое ускорение связано с тангенциальным как e=a*R, а также то, что момент инерции однородного цилиндра относительно его оси симметрии равен M*R*R/2.

Автор: Tomirc 17.1.2010, 19:57

теперь наверно надо эти значения подставить. Только как...
Я сам не смогу, объясните пожалуйста подробно как вывести ускорение в данной задаче, я пасую

Автор: граф Монте-Кристо 17.1.2010, 19:59

Составляете систему уравнений и из неё находите ускорение. Системы умеете решать?

Автор: Tomirc 17.1.2010, 20:23

Честно говоря нет. Хотя может и решал но не знал что это системы. Может покажете?)

Автор: граф Монте-Кристо 17.1.2010, 20:35

Тогда Вам прямая дорога в школу, класс этак в восьмой-девятый.

Автор: Tomirc 18.1.2010, 7:57

да вы покажите на данном примере, возможно я пойму

Автор: граф Монте-Кристо 18.1.2010, 8:32

Будете всегда просить Вам всё объяснить - никогда не разберётесь. Попробуйте сделать сами, тогда поймёте гораздо быстрее.

Автор: Tomirc 18.1.2010, 14:57

Возможно вы правы.

Автор: Tomirc 23.1.2010, 14:43

Можно теперь задать вопросы по теории? Чтобы полную картину иметь в голове.
Вот есть рисунок: Неподвижный блок в виде одн. цилиндра. Через него перекинута невесомая нить к концам которым прикреплены два тела.
Указал 2 силы - силу тяжести для груза и натяжения нити. Насколько я понимаю больше сил тут нет?Или еще нужно момент сил блока указать?
Спасибо

Автор: граф Монте-Кристо 23.1.2010, 16:39

Нет,момент сил, действующих на блок, указывать не стоит,я думаю.

Автор: Tomirc 23.1.2010, 20:07

Такой вопрос. Чтобы рассмотреть мы выбираем систему отсчета блок (ну точку, блок говорить не совсем корректно). А чтобы рассмотреть вращательное движение блока какую систему отсчета надо выбрать?

Автор: граф Монте-Кристо 24.1.2010, 6:10

Не очень понял вопроса. Всё считаем в лабораторной системе отсчёта.

Автор: Tomirc 24.1.2010, 10:15

Имел в виду чтобы рассмотреть движение груза выбираем систему отсчета блок. А чтобы рассмотреть вращательное движение блока? Мне задали этот вопрос, а я не знал что ответить. И что значит лабораторная система?

Автор: tig81 24.1.2010, 10:18

Цитата(Tomirc @ 24.1.2010, 12:15)

Автор: Tomirc 24.1.2010, 14:30

Еще вопрос с векторами. Я писал: m1a=T1-m1g и m2a=m2g-T2
Насколько я понимаю что векторы надо указать над T и а. Но мне сказали что это неверно.

Автор: граф Монте-Кристо 24.1.2010, 16:02

Каждая сила является векторной величиной.

Автор: Tomirc 24.1.2010, 16:17

т.е надо ставить вектор и над массой и над g, т.к они составляют силу?
P.S Так какую в этой задаче брать систему отсчета? Лабораторную? А тело отсчета и есть же еще точка отсчета? И как уравнение динамики составить правильно для грузов, запутался уже =\ Чуть подробней бы кто намекнул

Автор: Tomirc 26.1.2010, 17:53

Оу, мне надо понять как правильно составить уравнение динамики для грузов. Конкретно как векторы расставить. Кажется что все понятно, но в то же время нет

Автор: Tomirc 7.2.2010, 17:53

Помогите пожалуйста. Нужно составить основное уравнение динамики вращ. движения. Есть блок массой m. Через него перекинута нить на которую нанизано 2 груза массами m1 и m2. Один на опоре, другой нет. Нужно, как я говорил, составить осн.уравнение вращ.движения. Я так понимаю сначала надо составить ур.динамики для грузов? Или они здесь не нужны? Ну осн.ур.вращ. - Mz=IE Помогите пожалуйста понять