Лидеры рейтинга
Мастер-Эксперт
958
Мастер-Эксперт
543
Академик
351
Мастер-Эксперт
309
Профессионал
272
Профессор
72
Профессор
52
8.1.6
02.01.2021
JS: 2.2.2
CSS: 4.2.0
jQuery: 3.5.1
Консультации и решение задач по физике.
Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
|
Перейти к консультации №: |
|
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Колесо велосипеда, движущегося равномерно и прямолинейно, катится без проскальзывания. В некоторый момент времени скорости точек А и В, лежащих на концах диаметра АВ колеса, равны по величине соответственно 1,7 м/с и 0,7 м/с. Радиус колеса равен 0,3 м.
За какое время колесо совершит 8 оборотов? Ответ приведите в [c]
Состояние: Консультация закрыта
Здравствуйте, maks.zverkov.05!
Дано:
VA=1,7 м/с
VB=0,7 м/с
R=0,3 м
N=8
Найти: t
Решение:
При качении колеса по земле все его точки участвуют одновременно в двух движениях: вдоль поверхности земли с постоянной скоростью V, направление которой все время горизонтально, и вокруг оси колеса с касательной скоростью Vт, величина которой постоянна, а направление меняется. При качении без проскальзывания величина скоростей V и Vт одинакова. Значения мгновенных скоростей указанных точек А и В можно определить по правилам сложения векторов (см. рис.)
VA=V+Vт
VB=V+Vт
Вероятно, математики могли бы здесь нам подсказать, как можно применить.... например, теорему косинусов для определения величины скорости V. Я же, конечно же начал рисовать колеса, скорости, чтоб представить себе всю картинку, и совершенно случайно, счастливым образом (с третьей или четвертой попытки) получилось почти та ситуация, о которой идет речь в условии задачи
выберем масштаб построения скоростей
- я взял 2 см = 1
- пусть горизонтальная скорость (скорость движения оси колеса) равна 1, (V=1):
- тогда Vт = V = 1 (*)
- тогда, по построению, с учетом выбранного масштаба, VA=1,8V, VB=0.7V (**)
Отсюда
отношение скоростей
VA/VB = 1,8/0,7 ≈ 1,7/0,7 , что, в пределах инструментальной погрешности линейки, вполне согласуется с данными в условии.
Следовательно, из (**)
V (м/с)=VB (м/с)/0,7 = 1 м/с - думаю, красивый результат.
Ну, а теперь
Vт=V=ω*R = (2π*N/t)*R
⇒
t=2π*N*R/V = 2*3.14*8*0.3/1 = 15 c
|
Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 16.01.2021, 00:19
5
нет комментария----- Дата оценки: 17.01.2021, 12:27 |
Рейтинг ответа:
+1 Сообщение модераторам Отправлять сообщения |
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.