Консультация № 198935
19.06.2020, 14:43
0.00 руб.
0 7 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Квадрат ABCD, изготовленный из тонкого ровного листа твёрдого материала, скользит по ровной поверхности. В некоторый момент времени вершина A движется по направлению к вершине B, а вершина D движется от вершины C, причём отношение их скоростей vDvA=3. В этот же момент времени величина скорости вершины C равна 0,5 м/с. Найдите величину угловой скорости вращения квадрата в этот момент времени. Длина стороны квадрата 40 см. Ответ выразите в рад/с, округлив до десятых.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
21.06.2020, 03:52
общий
Адресаты:
Надеюсь, Вы видели Решение похожей задачи на странице ссылка rfpro.ru/question/198927 ?
давно
Посетитель
226425
1567
22.06.2020, 15:24
общий
это ответ
Здравствуйте, suvorov.shool@mail.ru!
Дано:
VD/VA=3
VC=0,5 м/с
а=0,4 м
Найти: [$969$]
Решение:
Запасаемся карандашами и чертежными принадлежностями вплоть до рейсшины.
Удобнее построения проводить на бумаге в клеточку.
Итак
вот мое решение:
[img]
[/img]
Сейчас пояснения и ход решения.

Что нужно понимать еще до решения:
А. Центр вращения плоской фигуры находится в его центре масс. Для нашего квадрата это точка пересечения диагоналей - точка О;
Б. Каждая точка нашего квадрата участвует в двух видах движения: вращательном и поступательном. Центр вращения (т.О) - не вращается. Скорость каждой точки фигуры - это векторная сумма линейной скорости вращательного движения Vr и поступательного движения (VO)
В. Все вершины квадрата находятся на одинаковом расстоянии от т.О, поэтому их линейные скорости вращения (Vr) одинаковы (красные вектора на рисунке ниже);
Г. Скорости поступательного движения всех точек фигуры одинаковы и равны скорости центра вращения О (зеленые вектора на рисунке ниже).
Если это понятно, поехали...
1. Рисуем квадрат АВСD, рисуем скорости VА и VD - согласно условия - направления противоположны и величины соотносятся как 3/1. (Например: 1 см и 3 см - это важно - рисуем, соблюдая ВСЕ пропорции и другие условия задачи), на рисунке ниже - это стрелки черного цвета.
[img]
[/img]

2. Далее я чертил линии, указывающие направления векторов Vr - перпендикулярно диагоналям. Затем используя параллельную линейку попытался найти такое ее положение, чтобы она указывала направление векторов VO. При этом вектора VO должны быть одинаковы по величине и направлению у вершин А и D. А вектора V r - одинаковы только по величине. На рисунке 1 видно, что треугольники векторов подобрались очень удачно: количество клеточек по вертикали и по горизонтали - целое число - это хороший знак .
3. Замерим величину вектора VO и перенесем его в т.О - центр масс - скорость поступательного движения всех точек фигуры в данный момент времени.
4. На векторах Vr и VO строим треугольник скоростей при вершине С. Получили суммарный вектор VC - скорость точки С - та самая, которая равна 0,5 м/с - по условию задачи. По построению этот вектор у меня оказался равен 5 см.
Теперь я могу зафиксировать масштаб построения скоростей на моем рисунке:
М - 1 см:0,1 м/с.
Дальше просто
5. Измеряем величину вектора Vr.
Vr=3,2 см (по построению)
Следовательно
Vr=0,32 м/с
6. Посчитаем величину радиуса вращения r
По теореме Пифагора
r=a/[$8730$]2 = 28,3 см = 0,28 м
7. Угловая скорость вращения
[$969$]=Vr/r = 0,32/0.28 = 1,14 рад/с.

Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
404222
3
22.06.2020, 16:24
общий
СПАСИБО ЗДЕСЬ ДЛЯ МЕНЯ ОЧЕНЬ ВАЖНО САМО РЕШЕНИЕ И КОНЕЧНО ЖЕ ПОСТРОЕНИЕ НАМ В 9 КЛАССЕ ТАК НЕ ОБЪЯСНЯЛИ
давно
Посетитель
404222
3
22.06.2020, 16:27
общий
Что касается решения на странице ссылка rfpro.ru/question/198927 я не совсем понимаю с формулировкой направление обхода... как это влияет на решение?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
22.06.2020, 17:31
общий
22.06.2020, 17:36
Адресаты:
Решение на странице rfpro.ru/question/198927 я упомянул, чтоб хоть чем-то помочь Автору Вопроса в трудном состоянии ожидания (будет помощь или нет?). У меня не было возможности решать эту задачу.

Но теперь уважаемый эксперт Konstantin Shvetski прислал Ответ, и Вам больше не нужно отвлекаться на решение question/198927 .

Сконцентрируйтесь на текущей задаче и его Решении. Работайте с Константином (если что-то осталось не понятным), он всегда старается объяснить доходчиво и с юмором.
давно
Посетитель
226425
1567
22.06.2020, 20:27
общий
22.06.2020, 20:28
Адресаты:
[q=404222][/q]
.Что касается решения на странице ссылка rfpro.ru/question/198927 я не совсем понимаю с формулировкой направление обхода... как это влияет на решение?
Направление обхода вершин квадрата по часовой стрелке, а направление вращения - против часовой стрелки.
Об этом спрашивали?
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
404222
3
23.06.2020, 11:13
общий
да спасибо
Форма ответа