Брусок массой m = 1 кг, лежащий на плоской горизонтальной поверхности стола, начинают тянуть за привязанную к нему невесомую нить с силой F = 4.0 Н, направленной под углом α = 30∘ к горизонту. На какое расстояние L переместился брусок за время t = 1 с? Коэффициент трения бруска о стол μ = 0.1. Модуль ускорения свободного падения примите равным g = 10 м/с2.

253

283

Посмотреть ответы 1

Ответы на вопрос:

OlyaSara

Физика

4,6(36 оценок)

обозначим h=25m, v0=15 м/с, t1 - искомое время, x1 - расстояние от основания, v1 - искомая скорость, alpha - искомый угол. ^2 - квадрат, sqrt() - квадратный корень.

введём систему координат с центром внизу башни.

запишем систему уравнений движения по x и y:

x(t)=v0*t (x0 в нашей ск =0, ускорение по оси х отсутствует, т.к. сопротивления воздуха нет)

y(t)=h-g*(t^2)/2 (y0=h, начальная скорость по условию только по x, ускорение равно "-g", т.к. ось y направлена вверх), откуда и найдём всё, что нам нужно.

1) из второго уравнения сразу находим время:

0=h-g*(t1^2)/2 => t1=sqrt (2*h/g) ~ 2.24 сек

2) из первого уравнения, подставив t=t1, находим x1:

x1=v0*t1 = 2.24*15 ~ 33.5 м

3) взяв производную по времени от обоих уравнений движения, получим уравнения на компоненты скоростей:

vx=v0 (что и так ясно)

vy=-gt (знак минус потому что ось y направлена вверх)

теперь вспоминаем, что скорость - это вектор. а надо найти, как я понял из условия, модуль скорости. применяя теорему пифагора, получим:

|v1| = sqrt(vy^2+vx^2) = sqrt((gt1)^2+(v0)^2) ~ 27 м/с

4) напишем уравнение траектории:

(т.е. выразим из первого уравнения t через x , подставим во второе и получим функцию y(x) ) :

y(x) = h - g/2*((x/v0)^2) - это парабола.

воспользуемся готовой формулой между касательной к графику функции в точке x1 и осью x:

tg(alpha)=y'(x1)

берём производную по x:

y'(x) = -gx/((v0^2), подставляем x=x1, затем берём арктангенс

alpha = arctg ( -gx1/((v0^2) ) = arctg (- 1.49) ~ 124 градуса.

напоминаю, что угол отсчитывается от оси x против часовой стрелки.

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Физика

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.