Колесо радиусом R, находившееся в состоянии покоя, начинает вращаться вокруг неподвижной оси с постоянным угловым ускорением ε и делает за время t1 N1 оборотов. Найти полное ускорение а1 точки на ободе колеса в момент времени t1, a также величины, обозначенные в таблице вариантов вопросительным знаком,
R, м =?
аτ1, м/с2 = ?
аn1, м/с2 = ?
ε, рад/с2 = 0,5
t1, с = 4
v1, м/с = 1
ω1, рад/с = ?
N1 = ?
t1: аτ1 и аn1 – тангенциальное и нормальное ускорения точки, v1 и ω1 – линейная и угловая скорости точки.
F1 - реакция опоры со стороны 1 человека, направлена вверх
F2 - реакция опоры со стороны 2 человека, направлена вверх
gm - сила тяжести, направлена вниз
Задача на условие равновесия, их два
1) равнодействующая всех сил приложенных к телу должна равняться нулю, т. е. F1 + F2 = gm (1)
2) алгебраическая сумма моментов си относительно выбранной оси вращения также должна равняться нулю
Выберем ось вращения совпадающую с точкой приложения силы F1, тогда имеем 0,25*gm = F2*1,5 (2)
Делим первое уравнение на второе:
1/0,25 = F1/(F2*1,5) + F2/(F2*1,5)
4 = F1/(F2*1,5) + 1/1,5
4 = 2/3 * F1/F2 + 2/3
4 - 2/3 = 2/3 * F1/F2
F1/F2 = 9/3 : 2/3 = 4,5
2. Импус легковушки: (m/4)*2v=mv/2
Импульс грузовика: mv
Значит импульс грузовика в 2 раза больше
3. Масса стального шарика больше, чем масса алюминиевого, т. к. плотность стали больше. Если не учитывать сопр. воздуха, скорость обоих шариков в момент падения будет одинаковой. Значит импульс стального шарика больше
4. Импульс пули: 700*0,008=5.6
Скорость шайбы: v=p/m=5.6/0.16=35 м/с
5. dP=MdV=2000*(36-20)=32000
6. Скорость - производная перемещения. Значит v=2+2t
Скорость и импульс в момент t=2c: v1=6, p=mv1=12
Скорость и импульс в момент t=4c: v1=10, p=mv1=20
Изменение: 20-12=8
7. (m1+m2)v=0.8*2=1.6 - импуль системы тел. Он распределиться пропорционально массе шариков, т. е. :
v1=p*m2/(m1+m2)=1.2
v2=p*m1/(m1+m2)=0.4