19.11.2017, 21:03 [+3 UTC]
в нашей команде: 2 270 чел. | участники онлайн: 6 (рекорд: 21)

:: РЕГИСТРАЦИЯ

:: консультации

:: задать вопрос

:: все разделы

:: правила

:: новости

:: участники

:: доска почёта

:: форум

:: блоги

:: поиск

:: статистика

:: наш журнал

:: наши встречи

:: наша галерея

:: отзывы о нас

:: поддержка

:: руководство

Версия системы:
7.41 (25.02.2017)

Общие новости:
23.02.2017, 09:51

Форум:
19.11.2017, 09:25

Последний вопрос:
19.11.2017, 20:30

Последний ответ:
19.11.2017, 13:34

Последняя рассылка:
19.11.2017, 20:45

Писем в очереди:
0

Мы в соцсетях:

Наша кнопка:

RFpro.ru - здесь вам помогут!

Отзывы о нас:
26.12.2010, 15:27 »
Botsman
Спасибо! Как всегда, качественно, и, как всегда, оперативно! [вопрос № 181617, ответ № 265093]
05.04.2010, 14:48 »
Dimon4ik
Спасибо за очень полезную информацию. [вопрос № 177657, ответ № 260614]

РАЗДЕЛ • Физика

Консультации и решение задач по физике.

[администратор рассылки: Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Гордиенко Андрей Владимирович
Статус: Модератор
Рейтинг: 4230
Михаил Александров
Статус: Практикант
Рейтинг: 1804
epimkin
Статус: Студент
Рейтинг: 381

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 191335
Раздел: • Физика
Автор вопроса: adel (Посетитель)
Отправлена: 07.09.2017, 21:37
Поступило ответов: 1

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
На шероховатой наклонной плоскости, образующей угол α (cos a=3/4) с горизонтом, лежит брусок, прикреплённый к лёгкой
пружине. Коэффициент трения скольжения бруска по плоскости μ=1/6. Если брусок подвесить на этой пружине, то удлинение будет равно дельта 32 см.
Брусок смещают вниз вдоль наклонной плоскости на расстояние А= 35 см от точки О, в которой бы покоился брусок при отсутствии
трения и отпускают с нулевой начальной скоростью. Далее происходят затухающие колебания и брусок останавливается.
На каком расстоянии А1 от точки О будет находиться брусок при первой остановке?
На каком расстоянии A от точки О и после какой по счёту остановки брусок остановится и будет находиться в покое?

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, adel!

191335

Я думаю, что Вы прочитали пособие, которое я рекомендовал Вам в мини-форуме консультации. После этого Вы сможете самостоятельно решить задачу. Чтобы выполненные мной ранее и законченные несколько часов назад расчёты оказались небесполезными, я приведу их для Вас в сокращённом виде.

Выберем начало декартовой прямоугольной системы координат в точке, в которой находится конец недеформированной пружины. Положительным направлением оси будем считать направление к основанию наклонной плоскости вдоль неё, положительным направлением оси - направление, перпендикулярное наклонной плоскости от её основания.

Рассматривая равновесие бруска в отсутствие сил трения, можно вычислить координату точки указанной в условии задачи. Получится


где - масса бруска, - жёсткость пружины, - удлинение пружины при подвешивании бруска,
(м).


Проецируя уравнения второго закона Ньютона на ось можно вычислить координату точки равновесия бруска при движении вверх

(м)

и координату точки равновесия бруска при движении вниз

(м).


Точки находятся на оси симметрично одна другой относительно точки Расстояние между этими точками равно м. Участок траектории бруска между точками представляет собой "мёртвую зону". Последовательные амплитуды колебаний бруска уменьшаются в арифметической прогрессии на величину м за каждый полупериод. Если при движении брусок остановится (перед изменением направления движения) в "мёртвой зоне", то он дальше двигаться не будет.

При движении вверх координата бруска изменяется по закону

а проекция скорости - по закону

при движении вниз


причём
-1)

- частота колебаний бруска, - "текущая" амплитуда.

Согласно условию задачи,
1) брусок начинает движение вверх из точки с координатой (м). Равновесие достигается в точке с координатой м. Амплитуда колебаний относительно этой точки составляет (м). Поэтому брусок должен закончить движение в точке с координатой (м). Но этому препятствуют витки пружины, вынуждая брусок остановиться в точке с координатами То есть брусок при первой остановке находится на расстоянии м от точки . Из уравнений можно вычислить момент времени, в который произошла первая остановка бруска и проекцию его скорости в этот момент времени до соударения.

Если считать, что в результате соударения характер дальнейшего движения бруска не изменился(?), то
2) брусок начинает движение вниз из точки с координатой м с некоторой начальной скоростью, при этом равновесие достигается в точке с координатой м, амплитуда (м), брусок останавливается в точке с координатой (м), после чего
3) брусок начинает движение вверх из точки с координатой м, амплитуда (м), брусок останавливается в точке с координатой (м), после чего
4) брусок начинает движение вниз из точки с координатой м, амплитуда (м), брусок останавливается в точке с координатой (м), которая находится в "мёртвой зоне". После этого брусок не движется. То есть брусок остановится и будет находиться в покое на расстоянии м от точки после четвёртой по счёту остановки.

Я не могу исключить возможность ошибки в своих рассуждениях и расчётах, поэтому Вы должны их проверить, если собираетесь использовать.


Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Дата отправки: 15.09.2017, 12:06

Рейтинг ответа:

0

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 191335

Гордиенко Андрей Владимирович
Модератор

ID: 17387

# 1

= общий = | 12.09.2017, 15:43 | цитировать цитировать  | профиль профиль  |  отправить письмо в личную почту пейджер
adel:

Ответы на поставленные Вами вопросы предполагают проведение аналитического исследования движения пружинного маятника при сухом трении. Поскольку в школьных и университетских учебниках по физике эта тема не объясняется, я начал самостоятельно выводить формулы. Исписал три страницы бумаги формата А4, утомился и понял, что затратив много времени и с риском ошибиться, я лишу Вас удовольствия по достоинству оценить прелесть задач, которые Вам дают решать...

Поэтому ограничусь тем, что рекомендую Вам внимательно прочитать это пособие, исправить имеющиеся там ошибки и вывести нужные Вам формулы. Я нашёл его в Интернете не без труда (может быть, неправильно искал). Надеюсь, этой помощи с моей стороны будет достаточно для Вас, учитывая высокую для непрофессионального физика трудоёмкость решения задачи.

Оффтопик:
Как я понимаю, Вы учитесь на профессионального физика. Не упускайте возможность оттачивать своё мастерство на подобных задачах.


P. S. Я надеюсь, Вы понимаете, что если - масса бруска, - жёсткость пружины, то откуда

=====
Facta loquuntur.

• Отредактировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
• Дата редактирования: 12.09.2017, 15:48

 

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Яндекс Rambler's Top100

главная страница | поддержка | задать вопрос

Время генерирования страницы: 0.14501 сек.

© 2001-2017, Портал RFPRO.RU, Россия
Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
Калашников О.А.  |  Гладенюк А.Г.
Версия системы: 7.41 от 25.02.2017
Бесплатные консультации онлайн