Здравствуйте, Clayn!
Рассмотрим следующую задачу: "Шар
имеющий массу
получив в точке
начальную скорость
движется по изогнутой трубе
расположенной в вертикальной плоскости: участки трубы или оба наклонные с углом наклона
или один горизонтальный, а другой наклонный.
На участке
на шар, кроме силы тяжести, действует постоянная сила
направленная вдоль трубы (от
к
когда
и от
к
когда
и сила сопротивления среды
зависящая от скорости
шара; трением шара о трубу на участке
пренебречь.
В точке
шар, не изменяя величины своей скорости, переходит на участок
трубы. При движении на этом участке на шар, кроме силы тяжести, действует сила трения и переменная сила
проекция которой
на ось
задана в табл. 1 (значение
см. в табл. 2;
с
-1). Сопротивление среды на участке
отсутствует.
В табл. 2 для каждого рисунка даны
расстояние
между точками
и
коэффициент
входящий в выражение силы
и коэффициент трения
шара о трубу на участке
Определить единицы измерения коэффициентов
и
учитывая, что силы
и
заданы в ньютонах.
Считая шар материальной точкой, найти закон его движения на участке
то есть
где
Вычислить, на каком расстоянии
от точки
будет находиться шар через
с после начала движения из точки
и какую скорость
он будет иметь в этот момент времени".
Рисунок к задаче показан в первом файле, который Вы прикрепили к сообщению, открывающему консультацию.
Дано:
кг;
м/с;
Н;
Н;
м;
с;
Определить: единицы измерения коэффициентов
-- закон движения шара на участке
-- расстояние от точки
на котором будет находиться шар через промежуток времени
после начала движения из точки
-- скорость шара в этот момент времени.
Решение
Поскольку
постольку
-- размерность коэффициента
кг/м -- единица измерения коэффициента
Поскольку
постольку
-- размерность коэффициента
1 кг.м/с
3 -- единица измерения коэффициента
Расчётная схема сил, действующих на шар при движении на участке
показана в первом прикреплённом файле. Это силы, указанные в условии задачи, и нормальная реакция
трубы. Составим и решим дифференциальное уравнение движения шара на этом участке в проекции на горизонтальную ось, идущую слева направо (направление движения шара):
[
(постоянную интегрирования опускаем)]
В соответствии с условием задачи,
м/с, поэтому
Значит, при
(то есть в точке
)
что после подстановки числовых значений величин даёт такой результат:
(м
2/с
2),
(м/с).
Расчётная схема сил, действующих на шар при движении на участке
показана во втором прикреплённом файле. Составим и решим дифференциальное уравнение движения на этом участке в проекции на ось, совпадающую с направлением движения шара:
В соответствии с условием задачи,
м/с,
м. С учётом этого из уравнений (1) и (2) получим
то есть (после подстановки всех числовых значений)
-- закон движения шара на участке
(м);
(м/с).
Ответ:
кг/м -- единица измерения коэффициента
1 кг.м/с
3 -- единица измерения коэффициента
м;
м/с.