На мотузці завдовжки 40 см у вертикальній площині piвномірно обертають кулю масою 2,5 кг. 3 якою ку- товою швидкістю можна обертати кулю, щоб мотузка не обірвалася, якщо мотузка витримує натяг 50 н?

Показать ответ

Ответ:

ДашинСамурай

18.09.2020 07:44

Дано:
$m_{1}=1$ кг
l=0,9

м
$\alpha =39$ °
$m_{2}=0,01$ кг
$v_{2}=300$ м/с
$v_{2}'=200$ м/с

Найти:
$\beta - ?$

Решение:

1) Изначально шар находится на некоторой высоте h1 с длиной нити l. Затем его опускают и в положении дальнейшего соударения с пулей шар имеет скорость V1. Запишем закон сохранения энергии:

$m_{1}g h_{1}= \frac{ m_{1} v_{1}в }{2}$

Сокращаем m1. Рассмотрим cosα:

$cos \alpha = \frac{l- h_{1} }{l}
$

Откуда выводим h1:

$h_{1}=l(1- cos \alpha )$

Выводим из ЗСЭ V1, подставляя формулу для h1:

$v_{1}= \sqrt{2gl(1-cos \alpha )}$

2) Закон сохранения импульса по горизонтали для пули и шара, спроецированный на некоторую ось ОХ, направленную в сторону движения пули, имеет вид:

$m_{2} v_{2}- m_{1} v_{1}= m_{2} v_{2}'- m_{1} v_{1}'$ ,

где V1' - скорость шара после соударения с пулей. Выведем ее:

$v_{1}'= \sqrt{2gl(1-cos \alpha )}- \frac{ m_{2}( v_{2}- v_{2}') }{ m_{1} } \\ \\ 
 v_{1}'= \sqrt{20*0,9*0,5}- \frac{0,01*100}{1}=3-1=2$

3) Закон сохранения энергии для шара после соударения с пулей:

$\frac{ m_{1} v_{1}'в }{2}= m_{1}g h_{2}$

При этом h2 аналогично h1 равен:

$h_{2} =l(1-cos \beta )$

Перепишем ЗСЭ в виде:

$v_{1}'в=2gl-2glcos \beta$

Откуда cosβ:

$cos \beta =1- \frac{ v_{1}'в }{2gl} =1- \frac{4}{18} = \frac{14}{18}= \frac{7}{9}=39$ °

0,0(0 оценок)

Ответ:

abc71

01.06.2021 23:39

ОЧЕВИДНО ЧТО минимальная работа равна изменению потенциальной энергии тела и равна mgh=10 Дж
такая работа совершается если поднять тело руками, приложить силу равную mg и перенести на высоту h
мы рассмотрим случай когда тело приходится тянуть по наклонной плоскости прикладывая силу параллельно наклонной плоскости

тангенс угла наклона tg(beta)=h/a
сила реакции опоры N=mg*cos(beta)
сила трения скольжения F тр = k*N=k*m*g*cos(beta)
скатывающая сила F1= mg*sin(beta)
минимальная сила необходимая для движения
F=F1+F тр=mg*sin(beta)+k*m*g*cos(beta)=mg*(sin(beta)+k*cos(beta))
перемещение S = h/sin(beta)
A=F*S=mg*(sin(beta)+k*cos(beta))*h/sin(beta) = m*g*(1+k/tg(beta))*h =
= m*g*(1+k*a/h)*h= m*g*(h+k*a) = 1*10*(1+0,2*2) Дж= 14 Дж - это ответ

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика