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

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 969
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 689
∙ повысить рейтинг »
Gluck
Статус: 3-й класс
Рейтинг: 190
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2464
Дата выхода:21.10.2020, 20:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:177 / 80
Вопросов / ответов:7 / 7

Консультация # 199321: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Автомобиль, двигаясь по прямолинейному участку дороги с постоянным ускорением за промежуток дельта t1=3,0 с от начала отсчета времени, прошел путь АВ=s1=51 м, а за следующий за ним промежуток времени дельта t2=2,0 с- путь ВС=s2=24 м. После этого автомобиль продолжал движение до остановки. Определит...
Консультация # 199322: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Зависимость модуля нормального ускорения частицы, движущейся по окружности радиусом R=3,2 м имеет вид: a (n)= At2 (в квадрате), где А=2,5 м/ c4 (в 4 степени) . Определите: тангенциальное и полное ускорение частицы через t= 5,0 с после начала движения, если в момент начала отсчета времени част...
Консультация # 199323: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Автомобиль движется по дороге, профиль которой показан на рисунке. Модуль скорости автомобиля v=72 км/ч , радиус кривизны профиля дороги R=200м . Определите массу m автомобиля, если в точке B модуль его силы давления на дорогу F=24 кН . ...
Консультация # 199325: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Потенциальная энергия частицы в некотором поле имеет вид Eр =-a√r, где a - положительная постоянная, r = √(x2+y2+z2) - расстояние между частицей и центром поля. Определите силу F (вектор), действующую на частицу со стороны поля....
Консультация # 199328: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Гармонический осциллятор совершает колебания вдоль оси Ox по закону: x (t) = A sin ( 17 пи/18*t+ 2 пи/9). Определите полную механическую энергию W осциллятора в момент времени t= 1,0 с , если его потенциальная энергия в этот момент Wп = 9,0 мДж ....
Консультация # 199329: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: .Какая из приведенных величин является инвариантной по отношению к преобразованиям Галилея? a) Скорость. b) Импульс. c) Ускорение. d) Кинетическая энергия....
Консультация # 199330: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Через блок перекинута нить, на конце которой прикреплен груз массой 1 кг. Радиус блока 10 см. Рассчитать момент силы, действующей на блок, если груз опускается на н ити с ускорением 2 м/с2. a) 0,8 Нм. b) 1,0 Нм. c) 0,5 Нм. d) 2,0 Нм....

Консультация # 199321:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Автомобиль, двигаясь по прямолинейному участку дороги с постоянным ускорением за промежуток дельта t1=3,0 с от начала отсчета времени, прошел путь АВ=s1=51 м, а за следующий за ним промежуток времени дельта t2=2,0 с- путь ВС=s2=24 м. После этого автомобиль продолжал движение до остановки. Определите модуль перемещения дельта r автомобиля за время движения.

Дата отправки: 15.10.2020, 20:19
Вопрос задал: Ника (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, Ника!

За первый промежуток времени Δt1 = 3 с автомобиль прошёл путь S1 = 51 м, имея таким образом на этом промежутке среднюю скорость Vср1 = S1/Δt1 = 51/3 = 17 м/с. Поскольку ускорение постоянно, и, следовательно, зависимость скорости от времени линейна, то со скоростью, равной средней на промежутке, автомобиль двигался в момент времени t1 = 3/2 = 1.5 с (середина этого промежутка).
Аналогично, за второй промежуток времени Δt2 = 2 с автомобиль прошёл путь S2 = 24 м со средней скоростью Vср2 = S2/Δt2 = 24/2 = 12 м/с, причём со скоростью, равной средней, он двигался в момент времени t2 = 3 + 2/2 = 4 с.
Следовательно, ускорение автомобиля составит
м/с
(знак "-" означает, что автомобиль тормозил). Нетрудно подсчитать, что скорость автомобиля будет определяться выражением V(t) = V0 - at = 20 - 2t м/с, и до момента остановки пройдёт время t = 20/2 = 10 с. Средняя скорость за этот промежуток составит Vср = 20/2 = 10 м/с, а пройденное расстояние будет равно Δr = Vсрt = 10·10 = 100 м.

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 20.10.2020, 15:16
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199322:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Зависимость модуля нормального ускорения частицы, движущейся по окружности радиусом R=3,2 м имеет вид: a (n)= At2 (в квадрате), где А=2,5 м/ c4 (в 4 степени) . Определите: тангенциальное и полное ускорение частицы через t= 5,0 с после начала движения, если в момент начала отсчета времени частица покоилась.


Дата отправки: 15.10.2020, 20:44
Вопрос задал: Ника (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Ника!
Условие : Нормальное ускорение an = A·t2 , А = 2,5 м / c4 , радиус R = 3,2 м .
Вычислить тангенциальное и полное ускорение частицы в момент времени t2 = 5,0 с .

Решение : Модуль нормального (центростремительного) ускорения связан с угловой скоростью ω формулой :
an = ω2·R     (1)
Вектор нормального ускорения направлен к центру окружности вращения.

Тангенциальная составляющая ускорения описывает быстроту изменения скорости по модулю и направлена по касательной к траектории криволинейного движения. Модуль тангенциального ускорения - это производная от линейной скорости V :
aτ = dV / dt = V' = ω'·R

Отличие нашей задачи от обычных : она составлена "наоборот" : у нас нет данных о скорости, но есть - Модуль нормального (центростремительного) ускорения . "Вывернем" скорост ь из формулы (1):
ω = √(an / R) = √(A·t2 / R) = √(A / R)·t = 0,884·t - тут можно заметить, что угловая скорость возрастает в функции времени равно-ускоренно.

Продолжим вычислять тангенциальное ускорение
aτ = ω'·R = (√(A / R)·t)'·R = √(A·R)·t' = √(A·R) = √(2,5·3,2) = 2,828 м / с2 - оно у нас постоянно (НЕ зависит от времени).

Полное ускорение есть геометрическая сумма ортогональных векторов нормального и тангенциального ускорений. Модуль полного ускорения :
ap = √(an2 + aτ2)

В заданный момент времени t2 = 5 c
an = 62,50 м/с2 ; ap = 62,56 м/с2 - они почти одинаковы изза малости тангенциального ускорения.

Ответ : через t= 5,0 с после начала движения тангенциальное ускорение будет 2,828 м / с2 (оно НЕ меняется со временем),
полное ускорение достигнет 62,56 м/с2 .

Как проверить правильность вычислений? Вычислим нормальное ускорение частицы обычным, классическим способом по формуле (1) в трёх точках движения : в моменты 0 , 1 и 5 сек :
an(0) = ω2(0)·R = 0 ,
an(1) = ω2(1)·R = 2,5 м/с2 ;
an(0) = ω2(5)·R = 62,5 м/с2 .

Сравним эти вторичные результаты с вычислениями по исходной (первичной) формуле : an(t) = 2,5·t2 :
an(0) = 2,5·02 = 0 ,
an(1) = 2,5·12 = 2,5 м/с2 ;
an(0) = 2,5·52 = 62,5 м/с2 . =Полное совпадение. Проверка успешна.
Если что-то непонятно, спрашивайте в минифоруме. smile

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 20.10.2020, 12:46

5
Большое спасибо за помощь!
-----
Дата оценки: 20.10.2020, 21:27

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Консультация # 199323:

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Автомобиль движется по дороге, профиль которой показан на рисунке. Модуль скорости автомобиля v=72 км/ч , радиус кривизны профиля дороги R=200м . Определите массу m автомобиля, если в точке B модуль его силы давления на дорогу F=24 кН .

Дата отправки: 15.10.2020, 21:00
Вопрос задал: Ника (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Ника!
Перечертим автомобиль - перенесем его на дно вогнутого профиля.

Дано:
v=72 км/ч = 20 м/с
R=200 м
F=24 кН = 24*103Н
Найти: m
Решение:
По 2 закону Ньютона
m*g+N=m*a
В проекции на ось х имеем
-mg+N=ma ............. (1)
- здесь N - сила реакции опоры, а - центростремительное ускорение
a=v2/R ............. (2)
Согласно 3 закону Ньютона
N=F ..................... (3)
Решаем систему уравнений (1), (2), (3) - выражаем m

m= F/[(v2/R)+g] = 2*103 кг = 2 т

smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 17.10.2020, 22:27

4
нет комментария
-----
Дата оценки: 17.10.2020, 23:27

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 199325:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Потенциальная энергия частицы в некотором поле имеет вид Eр =-a√r, где a - положительная постоянная, r = √(x2+y2+z2) - расстояние между частицей и центром поля. Определите силу F (вектор), действующую на частицу со стороны поля.

Дата отправки: 15.10.2020, 21:36
Вопрос задал: Ника (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, Ника!

Сила, действующая со стороны поля на точечную частицу с потенциальной энергией Ep, определяется простым выражением:

В данном случае для

имеем

и

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 20.10.2020, 17:35
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199328:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Гармонический осциллятор совершает колебания вдоль оси Ox по закону: x (t) = A sin ( 17 пи/18*t+ 2 пи/9). Определите полную механическую энергию W осциллятора в момент времени t= 1,0 с , если его потенциальная энергия в этот момент Wп = 9,0 мДж .

Дата отправки: 15.10.2020, 21:49
Вопрос задал: Ника (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Ника!
Полная механическая энергия системы это сумма кинетической и потенциальной энергии системы, которая, в случае гармонического осциллятора, не изменяется с течением времени.
W=WK+WП=const
Полная механическая энергия системы не изменяется, но происходит постоянное изменение кинетической и потенциальной энергии.
В некоторый момент времени полная механическая энергия системы может равняться потенциальной энергии осциллятора. В этот момент потенциальная энергия имеет максимальное значение. При этом максимальное смещение от положения равновесия равно амплитуде А смещения.
W=WП Мах=(1/2)*kX2Max=(1/2)kA2 ....... (1)
- здесь k - жесткость системы.
Потенциальная энергия в момент t=1c
WП1=(1/2)*kx12 ............. (2)
При этом смещение х1 при t1=1c
x1=A*sin[(17/18)*п*1 + (2/9)*п] = A*sin[(21/18)*п] = A*sin(п/6)
Отсюда
x1=A/2 ............. (3)
Подставим значение (3) в формулу (2), получим
WП1=(k/2)*(A/2)2=(1/4)*(1/2)kA2 ............ (4)
Сравним с (1)
Следовательно имеем
WП1=(1/4)*WП Мах=(1/4)*W ............. (5)
Следовательно
Полная механическая энергия
W=4*WП1 = 4*9 мДж = 36 мДж
Удачи
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 17.10.2020, 21:20

5
Спасибо!
-----
Дата оценки: 17.10.2020, 23:33

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199329:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

.Какая из приведенных величин является инвариантной по отношению к преобразованиям Галилея?
a) Скорость. b) Импульс. c) Ускорение. d) Кинетическая энергия.

Дата отправки: 15.10.2020, 22:21
Вопрос задал: alekseyslobodyanyuk20003 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор):

Здравствуйте, alekseyslobodyanyuk20003!

Преобразования Галилея связывают координаты и время в двух произвольных инерциальных системах отсчёта:


где r0, v0 - радиус-вектор и скорость движения начала второй системы относительно начала первой в момент t = 0, r, t и r', t' - координата и время в первой и второй системах. Отсюда следует, что скорость v, ускорение a, импульс p и кинетическая энергия Ek в первой и второй системах будут связаны соотношениями:




то есть инвариантной величиной является только ускорение.

Консультировал: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Дата отправки: 20.10.2020, 17:59

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 20.10.2020, 21:55

Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 одобряю!

Консультация # 199330:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Через блок перекинута нить, на конце которой прикреплен груз массой 1 кг. Радиус блока 10 см. Рассчитать момент силы, действующей на блок, если груз опускается на нити с ускорением 2 м/с2.
a) 0,8 Нм. b) 1,0 Нм. c) 0,5 Нм. d) 2,0 Нм.

Дата отправки: 15.10.2020, 22:23
Вопрос задал: alekseyslobodyanyuk20003 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, alekseyslobodyanyuk20003!

По 2 закону Ньютона, на груз действуют силы mg и Т в противоположные стороны
в проекции на ось х
имеем
mg-T=ma - здесь Т - сила натяжения нити, под действием которой раскручивается диск
Тогда
Т=m(g-a) = 8 Н
Тогда момент силы Т, действующей на диск
М=Т*R = 0,8 Н*м
Удачи
smile

Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 20.10.2020, 22:21

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 20.10.2020, 22:47

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