Консультация № 198058
27.03.2020, 19:26
0.00 руб.
0 3 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

1.В координатной плоскости XY задана потенциальная сила F (x ,y). Найти работу этой силы по перемещению частицы из точки с координатами (x1 ,y1) в точку с координатами (x2 ,y2).
Если, F=aY(yi+2xj), A=-2H/м^2
x1=-2м,y1=1м,y2=-3м.

2.Груз массой m подвешен на невесомой нерастяжимой нити в поле силы
тяжести. Нить с грузом отклонили от вертикали на угол a и отпустили.
Найти зависимость от угла a силы натяжения нити T в момент прохождения
грузом положения равновесия. Построить график этой зависимости в интервале изменения угла a
от 0 до 180 градусов. Найти максимальную силу натяжения T .Ускорение свободного падения g=9.81 м /с^2 .
Если, m=40кг.

3.Шар массой m1, летящий со скоростью v1, сталкивается с неподвижным шаром массой m2. После удара шары разлетаются под углом а друг к другу.
Удар абсолютно упругий, столкновение происходит в горизонтальной плоскости. Найти скорости шаров u1 и u2 после удара.
Если,m1=250г, v1=10 м\с (дробная черта).
m2=150г, а=45 градусов.

Будьте добры знатоки,помогите с решением. Эта дисциплина,для меня абсолютным темный лес. Всего хорошего вам

Обсуждение

давно
Студент
402651
154
27.03.2020, 22:29
общий
Тебе делать НЕЧЕГО - загоняешь задачки школьного курса и 4 дня Выдержки, Как не знаю что...
давно
Старший Модератор
31795
6196
27.03.2020, 22:39
общий
Адресаты:
Цитата: Gluck
Тебе делать НЕЧЕГО

Это не МЫ
Об авторе:
Мне безразлично, что Вы думаете о обо мне, но я рад за Вас - Вы начали думать.

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
30.03.2020, 11:20
общий
это ответ
Здравствуйте, daryaforgee!
Решаем задачу N2 : Дано: Масса груза m = 40 кг, Ускорение свободного падения g = 9.81 м/с2 ,
Угол отклонения нити [$945$] = 0…180°
Вычислить зависимость силы натяжения нити T([$945$]) в момент прохождения грузом положения равновесия.

Решение : В указанный "момент прохождения грузом положения равновесия" направление нити всегда вертикально вниз. В этот момент на груз действуют 3 силы: сила тяжести Fт = m·g , центростремительная сила Fц , вызванная колебанием (раскачиванием) груза, и сила T натяжения нити. В проекции на координатную ось Y сила T натяжения нити равна сумме :
T = m·g + Fц

Центростремительная сила Fц = m·V2 / R
Скорость V находим из закона сохранения энергии : m·g·h = m·V2 / 2
V2 = 2·g·h
Тут h - высота подъёма груза h = R·[1 - cos([$945$])]
Значит, V2 = 2·g·R·[1 - cos([$945$])]

Тогда Fц = m·V2 / R = m·2·g·R·[1 - cos([$945$])] / R = 2·m·g·[1 - cos([$945$])]
а сила натяжения T = m·g + Fц = m·g + 2·m·g·[1 - cos([$945$])] = m·g·{1 + 2·[1 - cos([$945$])]} = m·g·[3 - 2·cos([$945$])]

Легко заметить, что при [$945$]=0 (когда нить с грузом НЕ отклоняли от вертикали), cos(0) = 1 ,
тогда сила натяжения нити будет минимальна и равна просто весу груза : Tmin = m·g

Максимальное значение силы натяжения согласно формуле будет при [$945$]=180 (нить с грузом отклонили вертикально вверх),
тогда cos(0) = -1 , и Tmax1 = m·g·(3 - 2·cos(180°) = 40·9,81·5 = 1962 Н . Однако, физически такое значение возможно получить только, если нить заменить невесомым вертикальным стержнем, который вынудит груз вращаться по радиусу, а не упасть из верхней точки вниз.

Если нить не заменять стержнем, тогда максимальный угол отклонения равен 90°, cos(90°) = 0,
Tmax2 = m·g·(3 - 2·cos(90°) = 40·9,81·3 = 120·9,81 = 1177 Н.

В итоге мы имеем 2 варианта ответов :
Tmax1 = 1962 Н, если нить заменить стержнем и отклонить на 180°,
Tmax2 = 1177 Н, если нить НЕ заменять стержнем и отклонить на угол 90°.
Чертёж и график прилагаю.

Решение похожих задач : "Груз массой m подвешен на невесомой нерастяжимой нити" rfpro.ru/question/196041 ,
"Нить с Грузом отклонили на 90° от положения равновесия… Ссылка2 ,
"Груз на нити отклоняют на угол" Ссылка3
"Формулы силы натяжения нити" Ссылка4.

Для получения помощи в решении 2х остальных Ваших задач задайте каждую задачу в отдельной Консультации. Читайте Правила Портала \ "Как правильно задавать вопросы?" rfpro.ru/help/questions#30 . Цитирую : "Не задавайте несколько разных, не связанных с друг другом вопросов, в одном… вероятность того, что Вы получите на них ответы, будет гораздо выше, если Вы зададите их по отдельности… большинство экспертов просто игнорируют вопросы, в которых под видом одного дано несколько вопросов или задач…"
Форма ответа