давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
28.06.2020, 15:05
общий
это ответ
Здравствуйте, myurtaeva!
Условие : Ускорение лифта a = 5 м/с2 , Ускорение груза2 a2 = 3 м/с2 .
Вычислить возможные значения ускорения a1 груза1 относительно Земли.
Решение: Эта задача - по кинематике (без учёта динамики и сил).
Для начальной тренировки представим, будто груз2 не движется относительно лифта, и едет вверх с ускорением лифта. Тогда и груз1 покоится на своей поверхности неподвижно, но едет вверх вместе с лифтом с ускорением лифта a1 = a = 5 м/с2 .
Теперь представим, будто груз2 не движется относительно земли (его привязали к скобе, вбитой в землю). Лифт и блок едут вверх с ускорением лифта. Верёвка стаскивает груз1 вправо с ускорением лифта a1 = a = 5 м/с2 потому что согласно Условию верёвка прочная и НЕрастяжимая. Таким образом, на груз1 действуют 2 вектора ускорения : a = 5 м/с2 вертикально вверх и горизонтальное ускорение ah = 5 м/с2 . Полное ускорение груза 1 относительно Земли будет равно геометрической сумме двух ортогональных векторов.
Переходим к реальности и обнаруживаем, что груз2 может двигаться относительно Земли с ускорением a2 = 3 м/с2 в 2 стороны : вверх и вниз!
Рассмотрим Вариант1 : груз2 движется относительно Земли с ускорением a2 = 3 м/с2 вверх. Это значит, что верёвка стягивает груз1 вправо с разностным горизонтальным ускорением ah = a - a2 = 5 - 3 = 2 м/с2 , и это разностное ускорение ah относительно лифта (или относительно оси блока) в точности передаётся ч-з блок грузу1. Здесь, как и в выше-случае, на груз1 действуют 2 вектора ускорения : a = 5 м/с2 вертикально вверх и горизонтальное ускорение ah = 2 м/с2 вправо по рисунку.
Полное ускорение груза 1 относительно Земли будет геометрической суммой двух взаимо-перпендикулярных векторов:
a1 = [$8730$](a2 + ah2) = [$8730$](52 + 22) = [$8730$](25 + 4) = [$8730$](29) = 5,4 м/с2 .
ВариантN2 : Груз2 движется относительно Земли с ускорением a2 = 3 м/с2 вниз. Значит, верёвка стягивает груз1 вправо с суммарным горизонтальным ускорением ah = a + a2 = 5 + 3 = 8 м/с2 . Как и в первом варианте, суммой 2х ортогональных векторов будет диагональ прямоугольника:
a1 = [$8730$](a2 + ah2) = [$8730$](52 + 82) = [$8730$](25 + 64) = [$8730$](89) = 9,4 м/с2 .
Ответ: если груз2 ускоряется вверх, то значение ускорения груза1 относительно земли равно 5,4 м/с2 .
Если груз2 ускоряется вниз, то величина ускорения груза1 относительно земли равна 9,4 м/с2 .
5
Спасибо, все понятно и доступно