Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Май 2013   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты по данной тематике

Асмик Гаряка
Статус: Советник
Рейтинг: 10906
∙ повысить рейтинг » 		Киселев Виталий Сергеевич
Статус: Академик
Рейтинг: 5672
∙ повысить рейтинг » 		Коцюрбенко Алексей aka Жерар
Статус: Советник
Рейтинг: 3991
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1505
Дата выхода:19.05.2013, 07:30
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:47 / 62
Вопросов / ответов:1 / 3

Консультация # 187349: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Снова нуждаюсь в вашей помощи! Пожалуйста, помогите решить следующие задачи: 8. Тело массы m начинает двигаться под действием силы F = 2t*i + 3(t^2)*j. Найдите мощность, развиваемую силой, в момент времени t. 11. В системе, изображенной на рисунке (

Консультация # 187349:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Снова нуждаюсь в вашей помощи! Пожалуйста, помогите решить следующие задачи:

8. Тело массы m начинает двигаться под действием силы F = 2t*i + 3(t^2)*j. Найдите мощность, развиваемую силой, в момент времени t.

11. В системе, изображенной на рисунке ( рисунок ) блоки имеют одинаковые радиусы и одинаковые массы M=2m. Нить невесомая, нерастяжимая, по блокам не скользит. Горизонтальная плоскость гладкая. Найдите линейное ускорение системы.

12. горизонтально расположенный деревянный стержень массы m=0,800кг и длины l=1,80м может вращаться вокруг перпендикулярной к нему вертикальной оси, проходящей через его середину. В конец стержня попадает и застревает в нем пуля массы m'=3,00г, летящая перпендикулярно к оси и к стержню со скоростью v=50,0м/c. Определите угловую скорость w, с которой начинает вращаться стержень, и потери кинетической энерги и системы стержень-пуля.

18. Осциллятор с собственной частотой w0, колеблющийся с затуханием, в момент времени t=0 находится в положении равновесия и имеет скорость v0. Найти зависимость от времени его координаты, если коэффициент затухания B (бета).

21. Над частицей массы m=0.911*10^(-30)кг, двигавшейся первоначально со скоростью v=0.100с, была совершена работа A=8.24*10^(-14)Дж. Как изменились в результате этого скорость, импульс и кинетическая энергия частицы? (т.е. найти "дельта"v "дельта"p "дельта"T)

Большинство задач, скорее всего, решаются в пару строк.

Заранее ОГРОМНЕЙШЕЕ СПАСИБО откликнувшимся экспертам! Вы мне, правда, очень поможете.

С уважением,

Барс Иван.

Дата отправки: 16.05.2013, 06:59
Вопрос задал: Барс Иван (Посетитель)
Всего ответов: 3
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Александр Чекменёв (Академик):

Здравствуйте, Барс Иван!

8.
Мощность -- скалярное произведение силы на скорость.
.

Согласно второму закону Ньютона
,
так что
.

Значит искомая мощность есть
.

Консультировал: Александр Чекменёв (Академик)
Дата отправки: 16.05.2013, 08:13
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор):

Здравствуйте, Иван!

18. Если я правильно понимаю, задача сводится к тому, чтобы по известному уравнению

x = a0e-βtcos (ωt + α) (1)

затухающих колебаний и начальным условиям x(0) = 0, x'(0) = v0 найти функцию x(ω0, β, t, v0). Тогда задачу можно решить следующим образом

Прежде всего, выполним замену ω = √(ω02 - β2). Правомерность этого показана в теории колебаний.

Далее, из условия x(0) = 0 и формулы (1) следует, что α = ±π/2 и x = -+a0e-βtsin √(ω02 - β2)t.

Продифференцируем выражение (1):
v(t) = x'(t) = -+ωa0cos √(ω02 - β2)t. (2)


Из условия x'(0) = v0 и форм улы (2) следует, что x'(0) = v0 = -+ωa0 и a0 = |v0|/√(ω02 - β2). Следовательно, искомая функциональная зависимость имеет следующий вид:
x = (|v0|/√(ω02 - β2))e-βtcos (√(ω02 - β2)t ± π/2),

причём знак "+" относится к случаю v0 < 0, а знак "-" - к случаю v0 > 0.

С уважением.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Дата отправки: 16.05.2013, 18:05
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультирует SFResid (Модератор):

Здравствуйте, Барс Иван!
11. В системе, изображенной на прикреплённом рисунке (или см. тут) блоки имеют одинаковые радиусы и одинаковые массы M = 2*m. Нить невесомая, нерастяжимая, по блокам не скользит. Горизонтальная плоскость гладкая. Найдите линейное ускорение системы.

На систему действует сила веса "правого" на рисунке груза (опускающегося вдоль вертикали вниз), равная Fп = 3*m*g. Ей противодействует сила веса "левого" на рисунке груза (поднимающегося вдоль вертикали вверх), равная Fл = m*g. Результирующая сила Fр, равная: Fр = Fп - Fл = 2*m*g (1), сообщает системе линейное ускорение a, преодолевая инерцию 3-х поступательно движущихся грузов суммарной массой mс = m + 2*m + 3*m = 6*m (2) и 2-х вращающихся бло ков массой:
M = 2*m каждый; таким образом, здесь мы имеем дело одновремённо с вращающимися и поступательно движущимися телами - случай, немного "экстравагантный" для "чистой" физики, но весьма распространённый в инженерной практике (лебёдки, лифты, подъёмные краны и пр.). Поэтому хитроумные инженеры придумали такой "фокус": для вращающегося тела вычислять эквивалентную ("приведенную") поступательно движущуюся массу, В данном случае, поскольку известно, что окружная скорость в точках соприкосновения поверхности блока с нитью равна скорости V поступательного движения нити и грузов, приведенная масса Mпб блока определяется из уравнения: ω2*J = V2*Mпб (3), где ω = V/R (3а) - угловая скорость блока, J - его момент инерции, R - расстояние от оси вращения блока до точек соприкосновения поверхности блока с нитью. Отсюда получаем: M пб = J/R2 (4). Реально при известной массе M блока его момент инерции зависит от конкретной формы. Поскольку в условии о форме блоков ничего не сказано, принимаем простейший случай: блок является сплошным диском радиусом, равным R. Тогда: J = M*R2/2 (5) (см. Википедия, Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей), откуда: Mпб = M/2 (5а), т.е. «приведенная» масса вращающегося блока равна половине его реальной массы. Полная «приведенная» масса всей системы: Mпп = mс + 2*M/2 = 6*m + 2*(2*m)/2 = 8*m (6). Линейное ускорение системы:
a = Fр/Mпп =2*m*g/(8*m) = g/4 = 9.8/4 = 2.45 м/с²

12. Горизонтально расположенный деревянный стержень массы m = 0.800 кг и длины l =1.80 м может вращаться вокруг перпендикулярной к нему вертикальной оси, проходящей через его середину. В конец стержня попадает и застревает в нем пуля массы m' =3.00 г, летящая перпендикулярно к оси и к стержню со скоростью v = 50.0 м/c. Определите угловую скорость ω, с которой начинает вращаться стержень, и потери кинетической энергии системы стержень-пуля.

Импульс летящей пули I' = m'*v (1). Попадая в конец стержня на расстоянии l/2 от оси, проходящей через его середину и застревая в нем, пуля сообщает системе стержень-пуля момент импульса Lо = I'*l/2 (2), который разделяется на 2 части: момент импульса самого стержня: Lс = ω*J (2а), где J - момент инерции стержня, и оставшийся момент импульса пули:
L' = ω*m'*(l/2)2 (2б). Учитывая при этом, что J = m*l2/12 (3) (см. Википедия, Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей), имеем, на основании закона сохранения момента импульса:
ω*(m*l2/12 + m'*l2/4) = m'*v*l/2 (4), откуда: ω = 2*(v/l)*m'/(m/3 + m') (5). Кинетическая энергия летящей пули:
E ' = m'*v2/2 (6). Кинетическая энергия системы стержень-пуля после соударения: E = ω2*(m*l2/12 + m'*l2/4)/2 (7), или,
подставляя (5), после сокращений: E = (m'*v2/2)*m'/(m/3 + m') (7а), а сопоставляя с (6): E = E'*m'/(m/3 + m') (8).
Потери кинетической энергии системы стержень-пуля: ΔE = E' - E = m'*v2/2*(1 - m'/(m/3 + m')) (9). В числах:
ω = 2*(50/1.80)*0.003/(0.800/3 + 0.003) = 0.618 рад/с. ΔE = 0.003*502/2*(1 - 0.003/(0.800/3 + 0.003)) = 3.708 Дж

Консультировал: SFResid (Модератор)
Дата отправки: 17.05.2013, 09:30
Прикреплённый файл: посмотреть » [46.5 кб]
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка  |  восстановить логин/пароль

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!

© 2001-2012, Портал RFPRO.RU, Россия
Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
Калашников О.А. | Гладенюк А.Г.
Хостинг: Компания "Московский хостер"
Версия системы: 2011.6.36 от 26.01.2012
В избранное