Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Коцюрбенко Алексей aka Жерар
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 659
∙ повысить рейтинг »
Admitrienko
Статус: 5-й класс
Рейтинг: 367
∙ повысить рейтинг »
epimkin
Статус: 9-й класс
Рейтинг: 280
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:1738
Дата выхода:17.04.2017, 10:15
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:48 / 27
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 190865: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Тонкий стержень массой m и длиной L подвешен за один конец и может вращаться без трения. К той же оси подвешен на нити длиной l шарик. Шарик отклоняется на некоторый угол и отпускается. При какой массе шарик после удара о стержень остановится? Удар абсолютно упругий. <...

Консультация # 190865:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Тонкий стержень массой m и длиной L подвешен за один конец и может вращаться без трения. К той же оси подвешен на нити длиной l шарик. Шарик отклоняется на некоторый угол и отпускается. При какой массе шарик после удара о стержень остановится? Удар абсолютно упругий.

Дата отправки: 12.04.2017, 10:05
Вопрос задал: ms.asichka1995 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор):

Здравствуйте, ms.asichka1995!

Момент инерции стержня относительно оси подвеса равен



Момент инерции шарика относительно оси подвеса равен

где - масса шарика.

В результате удара стержень приобретает скорость, а шарик останавливается. Рассмотрим систему стержень - шарик. Внешними по отношению к этой системе являются силы тяжести, сила натяжения нити и вертикальная составляющая реакции оси подвеса. Во время удара возникает горизонтальная составляющая реакции оси подвеса. Поэтому импульс системы не постоянен и изменение вектора импульса системы за время удара зависит от действия это й горизонтальной внешней силы, то есть

где - средняя за время удара горизонтальная составляющая реакции оси.

Время удара "очень мало", поэтому стержень не успевает отклониться от вертикального положения. Вектор импульса системы до и после удара направлен горизонтально. Моменты всех внешних сил относительно оси подвеса равны нулю, вектор момента импульса системы после удара равен вектору момента импульса системы до удара, то есть


Вектор момента импульса системы до удара равен вектору момента импульса шарика до удара , то есть

где - вектор угловой скорости шарика до удара.

Вектор момента импульса системы после удара равен вектору момента импульса стержня после удара, то есть

где - вектор угловой скорости стержня после удара.

Тогда

или, в проекциях на ось подвеса,


Кинетическая энергия системы до удара равна кинетической энергии шарика до удара, то есть


Кинетическая энергия системы после удара равна кинетической энергии стержня после удара, то есть


Потенциальные энергии стержня и шарика за время удара не изменяются, поэтому, в соответствии с законом сохранения механической энергии,




Разделив уравнение на уравнение получим

что после подстановки в уравнение даёт


- искомая масса шарика.

Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Дата отправки: 12.04.2017, 16:02

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 13.04.2017, 10:18

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!


Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

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!


В избранное