mmurzina
?>

На материальную точку, совершающую прямолинейное движение, действует сила f, равномерно убывающая в течение t0=10с. какой путь она пройдёт за это время, если начальная скорость равна нулю, а начальное ускорение a0.

Физика

Ответы

lawyer-2019

S = \frac{a_o}{2} \cdot t_o^2 - \frac{\beta}{6} \cdot t_o^3 = \frac{t_o^2}{6} ( 3 a_o - \beta t_o )  , где \beta  параметр уравнения:  F(t)=ma_o-m\beta t=m ( a_o - \beta t ) .

Считя, что сила в конце заданного интервала времени угасает полностью, мы получаем дополнительный краевой критерий и параметр  \beta  вычисляется, при этом:

S = \frac{a_ot_o^2}{3} = \frac{100}{3}  сек²  \cdot a_o = 33.3  сек²  \cdot a_o  ;

*** гармоническое решение:  S = \frac{400}{\pi^2}  сек²  \cdot a_o = 40.5  сек²  \cdot a_o  .

Объяснение:

Силу, действующую на материальную точку, можно выразить линейной функцией:

F(t)=F_{HA}-\alpha t  , где  F_{HA}  – начальная сила.

Ускорение:

a(t) = \frac{F(t)}{m} = \frac{F_{HA}}{m} - \frac{\alpha}{m} \cdot t  ;

Обозначим:  \frac{\alpha}{m} = \beta  и, поскольку:  \frac{F(t)}{m} = a_o  , то:

a(t) = a_o - \beta t  ;

Интегрируем для скорости:

v(t) =\int a(t)dt = a_o t - \frac{\beta}{2} \cdot t^2 + C  ;

Из начальных условий:

v(0) = C = 0  ;

Тогда:

v(t) = a_o t - \frac{\beta}{2} \cdot t^2  ;

Интегрируем для координаты:

x(t) = \int v(t)dt = \frac{a_o}{2} \cdot t^2 - \frac{\beta}{6} \cdot t^3 + C  ;

S = x(t_o)-x(0) = \frac{a_o}{2} \cdot t_o^2 - \frac{\beta}{6} \cdot t_o^3 = \frac{t_o^2}{6} ( 3 a_o - \beta t_o )  ;

Мы не знаем величину  \beta  . Если предположить, что в конце движения, при  t_o = 10  сек, сила  F = 0  , т.е. убывает до нуля, то тогда и ускорение в конце движения тоже равно нулю:

a(t_o) = a_o - \beta t_o = 0  , и  \beta = \frac{a_o}{t_o}  .

В таком случае:

S = \frac{a_o}{2} \cdot t_o^2 - \frac{a_o}{6t_o} \cdot t_o^3 = \frac{a_ot_o^2}{3} = \frac{100}{3}  сек²  \cdot a_o = 33.3  сек²  \cdot a_o  ;

*** если же равномерность убывания силы относится не ко времени, а к координате, т.е. если сила убывает раномерно с координатой, и причём до нуля, то тогда это движение будет носить гармонический характер в течении четверть периода убывания ускорения от амплитудного до нуля, т.е. при изменении фазы на  \frac{2\pi}{4}=\frac{\pi}{2}  ;

отсюда легко найти циклическую частоту:  \omega = \frac{\pi}{2} / t_o = \frac{\pi}{2t_o}  .

для гармонического движения, верно, что ускорение софазно с координатой, т.е. на данном четверть периоде происходит и изменение координаты от амплитудного значения до нуля; стало быть, искомый путь будет равен амплитуде:  S = x_{max} = a_o / \omega^2 = a_o \cdot ( \frac{2t_o}{\pi} )^2 = \frac{4}{\pi^2} \cdot t_o^2 a_o = \frac{400}{\pi^2}  сек²  \cdot a_o = 40.5  сек²  \cdot a_o  .

asl09777

Объяснение:

а) если график скорости прямая линия, наклоненная к оси времени, то для любой его точки ускорение – величина постоянная и движение равнопеременное. Тогда будем вычислять ускорение.

выбираем два значения скорости ,разнесенных по графику подальше( оптимально выбирать точки,где скорость и время целые величины.

Конечная скорость минус начальная скорость / на время достижения конечной - время начальной.= ускорению в м/сек²

б) если график скорости прямая линия, параллельная оси времени, то ускорение равно нулю, так как движение равномерное, а=0.

Neveselova

№1

2,4 км = 2400 м

10 минут = 600 секунд

v = S/t

v = 2400м / 600 с. = 4 м/c

ответ: 4 м/с

№2

360 км/ч = 100 м/с

20 минут = 1200 секунд

S = v*t

S = 100 м/с * 1200 с = 120000 м = 120 км

ответ: 120 км

№3

ответ: 3

№4

F Архимеда = p*g*V

F Архимеда = 1030 кг/м^3 * 10 Н/кг * 4 м^3 = 41200 Н = 41,2 кН

ответ: 41,2 кН либо 41200 Н

№5 - размер плиты не указал

№6

p = F/S

p = mg/S

p = 0,6 кг * 10 Н/кг / 0,08 = 750 Па

ответ: 750 Па

№7

S = 3000 м

F = 6 кН = 6000Н

A = F*S

A = 6000 Н * 3000 м = 18 000 000 Дж = 18 000 кДж

ответ: 18 000 кДж

№8

A = F * S = mg * h

A = 48 * 10 * 5 = 2400 Дж

ответ: 2400 Дж

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

На материальную точку, совершающую прямолинейное движение, действует сила f, равномерно убывающая в течение t0=10с. какой путь она пройдёт за это время, если начальная скорость равна нулю, а начальное ускорение a0.
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

reinish23
alex-kuzora4411
ohussyev
manimen345
Chutaeva381
eurostom
ilma20168
barg562
Lapushkin1988
asvavdeeva
alenkadon6
aluka
Мамедов
d2904
Dmitrievna Lvovich