По двум окружностям радиусами r1 и r2 движутся точки. Причем известно, что радиус первой окружности больше радиуса второй окружности в 3 раза. Во сколько раз будут отличаться центростремительные ускорения этих точек, если равны их периоды обращения.
Пройденный путь туриста проходит по траектории АВС.
Первая часть пути, обозначенная АВ, является стороной треугольника АВС и равна 3 км.
Вторая часть пути, обозначенная ВС, также является стороной треугольника АВС и равна 5 км.
Очевидно, что перемещением туриста является третья сторона этого треугольника - АС.
Угол между первым и вторым участком пути составляет 135°.
Действительно, угол АВС складывается из угла АВМ = 90° и угла МВС, равного по величине половине прямого угла между направлением на север и направлением на восток, т.е. 45°.
Дано:Решениеm1 = 0,4 кгm2 = 0,6 кгg = 10м/с2Инерциальную систему отсчета свяжем с Землей. Тело массой m1 взаимодействует с Землей и с нитью, на него действуют сила тяжести Fтяж1 и сила натяжения нитиT1.Тело массой m2 также взаимодействует с Землей инитью. На него действуют сила тяжестиa ?T ? Fтяж 2 и сила натяжения нити T2. Если систему грузов предоставить самой себе, то груз массой m1станет двигаться вверх, а груз массой m2 — вниз.Для каждого тела в соответствии со вторым законом Ньютона запишем уравнение в векторной форме:Fтяж 1 + T1 = m1a1; Fтяж 2 + T2 = m2a2.В проекциях на ось Y (рис. 57) эти уравнения можно записать:Fтяж 1 + T1 = –m1a1; Fтяж 2 + T2 = m2a2.Поскольку массой нити и блока можно пренебречь, то модули сил натяжения T1 и T2 равны, т. е. T1 = T2= T. Так как нить нерастяжима, то ускорения грузов по модулю одинаковы a1 = a2 = a.Получим:m1g – T = –m1a; m2g – T = m2a.Сложим записанные уравнения, умножив первое на (–1):m2g – m1g = m1a + m2a.Откудаa = = .Выразим силу натяжения нити T из первого уравнения:T = m1g + m1a.Подставив выражение для ускорения, получим:T = .a = = 2 м/с2;T = = 4,8 Н.ответ: a = 2 м/с2; T = 4,8 Н.
См. рис.
Пройденный путь туриста проходит по траектории АВС.
Первая часть пути, обозначенная АВ, является стороной треугольника АВС и равна 3 км.
Вторая часть пути, обозначенная ВС, также является стороной треугольника АВС и равна 5 км.
Очевидно, что перемещением туриста является третья сторона этого треугольника - АС.
Угол между первым и вторым участком пути составляет 135°.
Действительно, угол АВС складывается из угла АВМ = 90° и угла МВС, равного по величине половине прямого угла между направлением на север и направлением на восток, т.е. 45°.
Тогда по теореме косинусов:
AC² = AB² + BC² - 2 · AB · BC · cos∠ABC =
= 3² + 5² - 2 · 3 · 5 · cos135° ≈ 9 + 25 - 30 · (-0,71) = 51,3
АС = √51,3 ≈ 7,16 (км)
Fтяж 2 + T2 = m2a2.В проекциях на ось Y (рис. 57) эти уравнения можно записать:Fтяж 1 + T1 = –m1a1;
Fтяж 2 + T2 = m2a2.Поскольку массой нити и блока можно пренебречь, то модули сил натяжения T1 и T2 равны, т. е. T1 = T2= T. Так как нить нерастяжима, то ускорения грузов по модулю одинаковы a1 = a2 = a.Получим:m1g – T = –m1a;
m2g – T = m2a.Сложим записанные уравнения, умножив первое на (–1):m2g – m1g = m1a + m2a.Откудаa = = .Выразим силу натяжения нити T из первого уравнения:T = m1g + m1a.Подставив выражение для ускорения, получим:T = .a = = 2 м/с2;T = = 4,8 Н.ответ: a = 2 м/с2; T = 4,8 Н.