Консультация # 198825: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Диск двигается по ровной горизонтальной поверхности так, что в некоторый момент времени скорость точки A на краю диска направлена к центру диска O, а скорость точки O — под углом 30∘ к прямой AO (см. рис.). Радиус диска 10 см. Определите расстояние между точкой O и мгновенным це...Консультация # 198830: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: После изотермического расширения газа в 4 раза число соударений его молекул о единицу поверхности стенки сосуда за единицу времени: а) увеличилось в 4 раза; б) увеличилось в 2 раза; в) не изменилось; г) уменьшилось в 2 раза; д) уменьшилось в 4 раза ...
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Диск двигается по ровной горизонтальной поверхности так, что в некоторый момент времени скорость точки A на краю диска направлена к центру диска O, а скорость точки O — под углом 30∘ к прямой AO (см. рис.). Радиус диска 10 см. Определите расстояние между точкой O и мгновенным центром вращения в указанный момент времени. Ответ дайте в см Определите отношение vB/vA скоростей точек B и A, где точка B — точка на краю диска, лежащая
на прямой AO. Ответ округлите до сотых Буду очень благодарна!
Здравствуйте, davnastya555! Условие : Радиус диска R = 10 см, угол α = 30°. Вычислить: расстояние OC м-ду точкой O и мгновенным центром вращения C, а также отношение скоростей Vb/Va.
Решение: Как подсказал наш добрый Гений Roman Chaplinsky "Мгновенный центр вращения - это просто "примем, что есть только вращательное движение без поступательного и найдём центр". Находится он банально - берём заданные 2 точки с известными скоростями,
проводим перпендикуляры к скоростям, находим точку пересечения" (цитата Roman Chaplinsky из минифорума).
Я начертил новый чертёж (прилагаю ниже) и повернул систему отсчёта, чтобы вектор скорости Va→ расположился на координатной оси OX , потому что на старом рисунке (из Условия) не достаточно места показать векторы, углы и сопутствующие буквенные обозначения. Я сделал поворот рисунка, чтоб уменьшить кол-во уравнений в позже-решаемой системе
уравнений. Однако, после подсказки Романа, решение оказалось настолько простым, что поворачивать систему отсчёта оказалось избыточным.
Векторы линейных скоростей Va→ и Vо→ всегда перпендикулярны радиусу к ним от центра вращения - точки O. Поэтому углы DOC и OAC - прямые, а ∠OCA равен углу BOD и равен α = 30°.
Вычисляем AC = OA / tg(α) = R /
tg(30°) = 10 / 0,577 = 17,321 см OC = OA / sin(α) = R / sin(30°) = 10 / 0,5 = 20 см BC = √(AC2 + AB2) = √(AC2 + (2·R)2) = 26,458 см
Угловая скорость вращения ω = Va / Rc = 0,057735·Va постоянна для всех точек диска, вращающегося вокруг центра вращения - точки C . Тут Rc = AC - радиус вращения точки A .
Тогда модули скоростей вращения точек O и B будут равны произведению их радиусов вращения
на угловую скорость: Vo = ω·OC = 1,155·Va Vb = ω·BC = 1,528·Va
Ответ: расстояние OC м-ду точкой O и мгновенным центром вращения равно 20 см, отношение скоростей Vb/Va ≈ 1,53
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: После изотермического расширения газа в 4 раза число соударений его молекул о единицу поверхности стенки сосуда за единицу времени: а) увеличилось в 4 раза; б) увеличилось в 2 раза; в) не изменилось; г) уменьшилось в 2 раза; д) уменьшилось в 4 раза
1) скорость молекул не изменилась, а их число в единице объёма уменьшилось в 4 раза - значит и с единицей площади за то же время столкнётся в 4 раза меньше молекул
2) давление равно число столкновений на единицу площади за единицу времени, умноженному на среднее значение модуля проекции импульса молекул на одну ось координат. Импульс не изменился (поскольку температура постоянна), давление упало в 4 раза - значит, число
столкновений с единицей площади в единицу времени уменьшилось в 4 раза.
Так что правильный ответ д)
Где здесь можно допустить ошибку? Например, если газ находится в цилиндре, то при его изотермическом расширении число соударений со всей боковой поверхностью за единицу времени не изменится (зато эта самая боковая поверхность увеличится в 4 раза). Поэтому тут главное очень внимательно прочитать формулировку вопроса, иначе можно решить не ту задачу.
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!