Людина сидячи в човні підтягує до себе тросом другий човен. маса першого 400 кг а другого 200 кг. яке переміщення здійснить кожен човен за 5 с, якщо сила пружності натягнутого троса 100Н? силами тертя знехтувати і вважати, що вожа нерухома
1. Формула выражения расстояния через ускорение при равноускоренном движении при нулевой начальной скорости: S = (at^2)/2, тогда 2S=at^2 и t^2=2S/a t^2 = 2 * 100 / 0.5 = 400 t = 20 (сек) (проверим размерность: м / м/с^2 = м*с^2 / м = с^2 извлечь корень будет с) Отв: за 20 секунд 2. из формулы зависимости пути от времени S=at2/2 при заданных S=25м и t=5cек величина ускорения а=2х25м/5сек5сек=2м/сек2 По формуле зависимости скорости от времени определяем, что через t=10сек скорость автомобиля v=at=2м/сек2х10сек=20 м/сек
Жёсткость пружины k начальная деформация h массы брусков m1, m2 скорость первого бруска в момент когда отпускают второй m1 v1^2 / 2 = k h^2 / 2 v1 = h корень (k / m1) ведём отсчёт времени и координат брусков от момента и положений, когда отпускают второй d^2 x1 / dt^2 = - k/m1 (x1-x2), d^2 x2 / dt^2 = - k/m2 (x2-x1) dx1 / dt = v1 при t = 0, dx2 / dt = 0 при t = 0 вычитая из первого второе получим d^2 (x1-x2) / dt^2 = (-k/m1 - k/m2) (x1-x2) откуда ясно, что величина (x1-x2) будет испытывать гармонические колебания с частотой омега = корень (k/m1 + k/m2) в начальный момент d(x1-x2) / dt = v1, x1-x2 = 0 при нулевой координате скорость максимальна амплитуда равна максимальная скорость делить на частоту A = v1 / омега = h корень (k / m1) / корень (k/m1 + k/m2) = = h корень (1/m1) / корень (1/m1 + 1/m2) = h корень (m2/(m1+m2)) амплитуда величины x1-x2 это и есть максимальная деформация пружины 10 * корень (16/25) = 8
S = (at^2)/2, тогда 2S=at^2 и t^2=2S/a
t^2 = 2 * 100 / 0.5 = 400
t = 20 (сек)
(проверим размерность: м / м/с^2 = м*с^2 / м = с^2 извлечь корень будет с)
Отв: за 20 секунд
2. из формулы зависимости пути от времени S=at2/2 при заданных S=25м и t=5cек величина ускорения а=2х25м/5сек5сек=2м/сек2
По формуле зависимости скорости от времени определяем, что через t=10сек скорость автомобиля v=at=2м/сек2х10сек=20 м/сек
начальная деформация h
массы брусков m1, m2
скорость первого бруска в момент когда отпускают второй
m1 v1^2 / 2 = k h^2 / 2
v1 = h корень (k / m1)
ведём отсчёт времени и координат брусков от момента и положений, когда отпускают второй
d^2 x1 / dt^2 = - k/m1 (x1-x2), d^2 x2 / dt^2 = - k/m2 (x2-x1)
dx1 / dt = v1 при t = 0, dx2 / dt = 0 при t = 0
вычитая из первого второе получим
d^2 (x1-x2) / dt^2 = (-k/m1 - k/m2) (x1-x2)
откуда ясно, что величина (x1-x2) будет испытывать гармонические колебания с частотой омега = корень (k/m1 + k/m2)
в начальный момент d(x1-x2) / dt = v1, x1-x2 = 0
при нулевой координате скорость максимальна
амплитуда равна максимальная скорость делить на частоту
A = v1 / омега = h корень (k / m1) / корень (k/m1 + k/m2) =
= h корень (1/m1) / корень (1/m1 + 1/m2) = h корень (m2/(m1+m2))
амплитуда величины x1-x2 это и есть максимальная деформация пружины
10 * корень (16/25) = 8