2 задачки по механике. Тангенсальн.\норм ускорение и задача решаемая через закон сохранения энергии, вопрос жизни и смерти |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
2 задачки по механике. Тангенсальн.\норм ускорение и задача решаемая через закон сохранения энергии, вопрос жизни и смерти |
Demon0ide |
18.5.2007, 13:15
Сообщение
#1
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
Извиняюсь, я эти задачи 3 раза перерешивал и никак не катит, преподу не нравится. Подскажите хотябы как делать, как правильно начать, горю.
1. Тело брошено под углом 60 градусов к горизонту с v(0)=9.81 м\c (нач скорость). Через сколько времени модуль норм. ускорения будет равен модулю тангенсального? 2. Тело начинает двигаться вниз по накл. плоскости с углом наклона 25 град. с нач. скоростью 6 м\с. На сколько уменьшится вертикальная координата тела к моменту, когда оно остановится? Коэфициент трения равен 0.5. *Препод сказал, что 2 задачу нужно через закон сохранения энергии, я попробовал, - не получилось. Подскажите плз. |
venja |
18.5.2007, 14:14
Сообщение
#2
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
Извиняюсь, я эти задачи 3 раза перерешивал и никак не катит, преподу не нравится. Подскажите хотябы как делать, как правильно начать, горю. 1. Тело брошено под углом 60 градусов к горизонту с v(0)=9.81 м\c (нач скорость). Через сколько времени модуль норм. ускорения будет равен модулю тангенсального? 2. Тело начинает двигаться вниз по накл. плоскости с углом наклона 25 град. с нач. скоростью 6 м\с. На сколько уменьшится вертикальная координата тела к моменту, когда оно остановится? Коэфициент трения равен 0.5. *Препод сказал, что 2 задачу нужно через закон сохранения энергии, я попробовал, - не получилось. Подскажите плз. Что-то мне это странно. (IMG:style_emoticons/default/ohmy.gif) 1. По моему понятию ускорение вообще в процессе полета не меняется. Оно равно g и направлено вниз. Может быть речь идет о скорости? 2. Как можно применять закон сохранения (механической) энергии, если трением пренебречь нельзя? По моему разумению надо записать 2-й закон Ньютона в векторной форме, выражения для скорости и перемещения равноускоренного движения и проектировать на направление наклонной плоскости и перпендикулярное. Может кто-нибудь из наших "физиков" что-нибудь скажет? |
venja |
18.5.2007, 14:25
Сообщение
#3
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
Что-то мне это странно. (IMG:style_emoticons/default/ohmy.gif) 1. По моему понятию ускорение вообще в процессе полета не меняется. Оно равно g и направлено вниз. Может быть речь идет о скорости? 2. Как можно применять закон сохранения (механической) энергии, если трением пренебречь нельзя? По моему разумению надо записать 2-й закон Ньютона в векторной форме, выражения для скорости и перемещения равноускоренного движения и проектировать на направление наклонной плоскости и перпендикулярное. Может кто-нибудь из наших "физиков" что-нибудь скажет? Прошу прощения. С первой задачей понятно. Ускорение, конечно, не меняется, но меняются его норм. и тангенциальная составляющие. Понятно, что они станут равны по модулю в той точке траектории (параболы), касательная в которой составляет с вертикальной осью (по которой направлено полное ускорение) угол 45 градусов. Думаю, это и есть идея решения. А со второй задачей - все пока в силе. |
Demon0ide |
19.5.2007, 17:49
Сообщение
#4
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
Прошу прощения. С первой задачей понятно. Ускорение, конечно, не меняется, но меняются его норм. и тангенциальная составляющие. Понятно, что они станут равны по модулю в той точке траектории (параболы), касательная в которой составляет с вертикальной осью (по которой направлено полное ускорение) угол 45 градусов. Думаю, это и есть идея решения. Это конечно хорошо, а что делать дальше? и как это записать? я до этого и дошёл... но не хватило формул. |
venja |
20.5.2007, 7:01
Сообщение
#5
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
Идея уже была:
"Ускорение, конечно, не меняется, но меняются его норм. и тангенциальная составляющие. Понятно, что они станут равны по модулю в той точке траектории (параболы), касательная в которой составляет с вертикальной осью (по которой направлено полное ускорение) угол 45 градусов (или 180-45=135 градусов - на снижении тела). Думаю, это и есть идея решения." Но скорость направлена как раз по касательной, поэтому в указанных случаях модули норм. и танг. составляющих скорости тоже равны. Из этого и исходим. V=V0+a*t Это векторное уравнение. Проектируем на оси: Vx=V0x Vy=V0y-g*t |Vx|=|Vy| |V0x|=|V0y-g*t| Получаем совокупность V0x=V0y-g*t V0x=-(V0y-g*t) Начальные составляющие скорости находите из условия, решаете, получаете 2 значения времени t - на подъеме и спуске. |
Demon0ide |
20.5.2007, 7:32
Сообщение
#6
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
А куда угол деть: это правильно посмотрите V0х=Vo * cos L, а V0у=Vo * sin L
|
Demon0ide |
20.5.2007, 7:54
Сообщение
#7
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
А ко второй задачи мне кажется можно применить закон:
изменение внутренней энергии равно работе против внешних сил т.е. против сил трения ΔЕ = А где: А = Fтр * Δh ( Δh - вертикальная составляющая пути которое прошло тело до полной остановки) Полная мех. энергия Eп1 + Ек1 = Eп2 + Ек2 Eп1 = mgh, Ек1 = m V0^ 2/ 2, Eп2 = mgh1 (h1- высота на которой тело остановилось) Ек2=0 (т.к. тело остановилось) Получается mgh + m V0^ 2/ 2 = mgh1 или mg Δh + m V0^ 2/ 2=0 Записываем: ΔЕ = А mg Δh + m V0^ 2/ 2= Fтр * Δh, где Fтр = кmg cos L, отсюда и находим Δh - изменение вертикальной составляющей Посмотрите, пожалуйста, правильно ли я рассуждаю. Заранее благодарю. |
venja |
20.5.2007, 8:38
Сообщение
#8
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
|
Demon0ide |
20.5.2007, 8:41
Сообщение
#9
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
А вторую задачу - хоть правильно ли я рассуждаю, ответьте
|
venja |
20.5.2007, 9:09
Сообщение
#10
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
А ко второй задачи мне кажется можно применить закон: изменение внутренней энергии равно работе против внешних сил т.е. против сил трения ΔЕ = А где: А = Fтр * Δh ( Δh - вертикальная составляющая пути которое прошло тело до полной остановки) Полная мех. энергия Eп1 + Ек1 = Eп2 + Ек2 Eп1 = mgh, Ек1 = m V0^ 2/ 2, Eп2 = mgh1 (h1- высота на которой тело остановилось) Ек2=0 (т.к. тело остановилось) Получается mgh + m V0^ 2/ 2 = mgh1 или mg Δh + m V0^ 2/ 2=0 Записываем: ΔЕ = А mg Δh + m V0^ 2/ 2= Fтр * Δh, где Fтр = кmg cos L, отсюда и находим Δh - изменение вертикальной составляющей Посмотрите, пожалуйста, правильно ли я рассуждаю. Заранее благодарю. 1. "А ко второй задачи мне кажется можно применить закон: изменение внутренней энергии равно работе против внешних сил т.е. против сил трения ΔЕ = А" Думаю, что можно. Уточните формулу, она логична, но я точно ее не помню. При чем здесь внутр. энергия? Она связана с теппературой тела . Думаю, речь должна идти только о механической энергии. Далее, мне кажется, что во внешних силах надо учитывать все 3 силы: сила тяжести+сила реакции опоры (сила нормального давления)+сила трения. Работа=сумме работ всех сил, а каждая равна силе,умноженной на длину пути и косинус угла между направлением силы и направлением перемещения. 2. "где: А = Fтр * Δh ( Δh - вертикальная составляющая пути которое прошло тело до полной остановки)" Работ 3 штуки, каждая по указанной формуле, но умножать надо на длину пути по накл. плоскости, а не на вертикальную составляющую пути . Для работы силы тяжести возможно получится и Δh (с учетом косинуса угла). 3. "Полная мех. энергия Eп1 + Ек1 = Eп2 + Ек2" Равенства нет! Механ. энергия не сохраняется, но ΔЕ=Eп1 + Ек1 - (Eп2 + Ек2) Дальше логика, вроде, верная, но надо учесть сказанное выше. P.S. Я не физик, так что сказанное мною надо рассматривать критически. Где же Владимир, Александр и другие спецы? |
Demon0ide |
20.5.2007, 9:50
Сообщение
#11
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
кто-нибудь из физиков помогите еще - мне это надо срочно к понедельнику.
|
venja |
20.5.2007, 9:53
Сообщение
#12
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
Может быть Вы и правы, что в конце концов надо учитывать только работу силы трения, так как:
1. Сила тяжести - консервативная сила 2. Сила нормального давления перпендикулярна направлению движения, поэтому ее работа = 0 Но работу силы трения надо считать так, как я написал (мне каатца). Но так как сила трения направлена вдоль движения, то косинус=1 (точнее, (-1), так как угол 180 градусов), то получится: сила трения умножить на длину пути вдоль наклонной плоскости. |
venja |
20.5.2007, 10:16
Сообщение
#13
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
Ктати, в формуле
ΔЕ=Eп1 + Ек1 - (Eп2 + Ек2) правильнее поменять слагаемые: ΔЕ=Eп2 + Ек2 - (Eп1 + Ек1 ) Получится отрицательная величина, но приравненная ей работа силы трения тоже будет отрицательной (косинус 180 гр. =-1), так что минусы уйдут и все будет нормально. Теперь, думаю, все верно. |
Demon0ide |
20.5.2007, 12:41
Сообщение
#14
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
А потенциальная и кинетическая энергии до остановки тела и при остановки тела расписаны правильно.
|
venja |
20.5.2007, 13:13
Сообщение
#15
|
Доцент Группа: Преподаватели Сообщений: 3 615 Регистрация: 27.2.2007 Город: Екатеринбург Вы: преподаватель |
А потенциальная и кинетическая энергии до остановки тела и при остановки тела расписаны правильно. Это вопрос или утверждение? (IMG:style_emoticons/default/smile.gif) Если вопрос, то: да |
alxdr |
20.5.2007, 14:31
Сообщение
#16
|
Студент Группа: Продвинутые Сообщений: 104 Регистрация: 26.2.2007 Из: МО, Долгопрудный Город: иркутск Учебное заведение: МФТИ |
Насчет 2-й задачи по порядку:
Упомянутая теорема звучит так - Изменение мех. энергии системы равно работе неконсервативных сил. E(нач)=m*(V^2)/2 E(кон)=m*g*h; h=L*sin(alfa) , L - длина пути по наклонной плоскости, который пройдет тело, alfa - угол между горизонтам и плоскостью. A=- F(тр)*L= -mu*N*L=-mu*m*g*sin(alfa)*L. Знак минус, потому что сила трения противоположна движению, а значит ее работа отрицательна. То что сила реакции плоскости N равна m*g*sin(alfa) можно легко получить записав второй закон Ньютона и спроецировать его на оси выбранной Вами системы координат. Далее пишем: E(кон) - E(нач)=A m*g*L*sin(alfa) - m*(V^2)/2 = -mu*m*g*sin(alfa)*L Дальше все уже вроде очевидно. |
Demon0ide |
20.5.2007, 15:36
Сообщение
#17
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
А разве вначале движения тело нет потенциальной энергии Eп1 = mgh,
а сила трения равна же Fтр = кmg cos L? |
alxdr |
21.5.2007, 11:07
Сообщение
#18
|
Студент Группа: Продвинутые Сообщений: 104 Регистрация: 26.2.2007 Из: МО, Долгопрудный Город: иркутск Учебное заведение: МФТИ |
Я наоборот написал - т.е. когда телу внизу сообщают скорость, и оно поднимаеться по наклонной плоскости. Знаки поменять, я думаю, сами в состоянии? И в проекции у меня ошибка, вы правы - там косинус должен быть.
|
Demon0ide |
23.5.2007, 16:08
Сообщение
#19
|
Школьник Группа: Продвинутые Сообщений: 39 Регистрация: 17.3.2007 Из: Петербург, Василеостровский район Город: SPB Учебное заведение: БГТУ 'Военмех', факультет 'И' Инф. технологий Вы: студент |
Спасибо всем большое, сдал задачи.
|
-=ART=- |
26.5.2007, 18:28
Сообщение
#20
|
Новичок Группа: Продвинутые Сообщений: 4 Регистрация: 26.5.2007 Город: Россия |
A- А- А -а- а люди выручайте задачи очень надо решить, прям в обрез PLEASE:
Нить с привязанными к её концами грузами m-60г перекинута через блок D= 4 см. Определить момент инерции блока, если под действием силы тяжести грузов он получил угловое ускорение = 1,5 рад/сек Платформа m = 280кг, имеющая форму диска, может вращаться вокруг вертикальной оси. На краю платформы стоит человек m =80кг. На какой угол повернётся платформа если человек проёдет вдоль края платформы и обойдя её вернётся в исходную точку? По касательной к шкифу моховика в виде диска диаметрам D= 75см и массой m=40кг приложена сила F. Определить угловое ускорение и частоту вращения маховика через t=10спосле начала действия силы, если радиус шкифа равен 12см. трением пренебречь Относительная молекулярная масса M=30, показатель адиабаты = 1,4. Вычислить удельные теплоёмкости Cv и Cp этого газа |
Текстовая версия | Сейчас: 15.9.2024, 17:03 |
Зеркало сайта Решебник.Ру - reshebnik.org.ru