Консультация № 193522
07.09.2018, 15:46
0.00 руб.
0 3 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
С колеса автомобиля, движущегося равномерно и прямолинейно, слетел камешек в точке М, в которой радиус с вертикалью составил угол α=30°. На какую высоту H над землей он взлетел относительно неподвижной системы координат, связанной с землей? Радиус колеса R=50 см, скорость автомобиля v=72 км/ч. Сопротивлением воздуха пренебречь. Колесо движется без пробуксовки.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
07.09.2018, 16:02
общий
Адресаты:
На Ваш вопрос ответили в мини-форуме этой консультации. Что ещё Вы хотите?
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
08.09.2018, 12:01
общий
Адресаты:

Оформите, пожалуйста, ответ, если уверены в нём, с учётом моего замечания. Надоела уже эта задача, появляющаяся в четвёртый раз.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Модератор
137394
1850
10.09.2018, 22:25
общий
это ответ
Здравствуйте, dar777! Воспользуюсь ранее сделанным рисунком в вопросе 193505.



Примем, что камешек отрывается от поверхности колеса по касательной, то есть перпендикулярно радиусу колеса. Линейная скорость камешка, как и каждой точки поверхности колеса, равна по модулю скорости движения автомобиля. Свяжем начало (точку (0,0)) прямоугольной системы координат c точкой касания колеса с землёй. Ось [b]х[/b] расположим вдоль земли, соответственно ось [b]у[/b] пройдет через центр колеса, как это изображено на рисунке. Радиус [i]r[/i], проведенный в точку отрыва камешка, составляет с вертикалью угол [b]a[/b].
Проведём вспомогательную прямую через точку отрыва камешка параллельно оси [b]x[/b]. Тогда вектор скорости камешка при отрыве составит тот же угол [b]a[/b] (углы с взаимно перпендикулярными сторонами).
При отрыве камешек будет находиться на высоте [b]h[/b] от поверхности земли.

Можно разложить вектор скорости на 2 составляющие: вертикальную (вдоль оси [b]y[/b]) и горизонтальную (вдоль [b]x[/b]). Нам интересна

Вспомним общие формулы:




Применительно к нашему случаю: камешек в вертикальной плоскости движется с отрицательным ускорением g и в наивысшей точке полёта вертикальная составляющая скорости =0. Итак:





Высота камешка относительно земли в наивысшей точке:


r=50см=0.5м; v=72км/ч=72*1000/3600=20м/с;


Об авторе:
Понеже не словес красных бог слушает, но дел наших хощет
Форма ответа