1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
1 | |
Вращение тела в вертикальной плоскости31.10.2018, 23:31. Показов 11975. Ответов 17
Метки нет (Все метки)
Условие:
Груз массой m вращают равномерно (с постоянной по модулю скоростью) в вертикальной плоскости на нити длинной R. определить минимальные линейную и угловую скорость вращения. ----------------------------------------------- Я не до конца понимаю, если тело вращается равномерно => на него не действуют никакие силы, либо действие сил скомпенсировано - это по 1-му закону Ньютона. Однако если тут имеется в виду равномерное вращение при , то минимального значения для угловой скорости не будет, она же постоянна. Скорее всего имеется ввиду второе, тогда какие силы действуют на тело? Получается сила тяжести (F) и сила натяжения нити (T). Но сила Т никак не должна влиять на линейную скорость, верно? Сила же тяжести, имея ускорение a = g, оказывает влияние на тело в зависимости от угла по нормали к вектору скорости, как показано на рисунке, т.е. g * cos(α). В точках 1 и 3 оно не оказывает никакого влияния на линейную скорость, ведь cos(pi/2) = 0, а в точка 2(+) и 4(-) ±g. Таким образом от точки 1 до точки 3 тело набирает свою скорость под действием силы тяжести, а от точки 3 и до точки 1 теряет, т.к. сила тяжести теперь направлена в обратную, противоположную вектору линейной скорости, сторону => минимальная линейная скорость имеется в точке 1. А как её найти я не знаю. рисунок:
0
|
31.10.2018, 23:31 | |
Ответы с готовыми решениями:
17
Усилить вращение тела Вращение тела по окружности Создание элемента управления, отображающего вращающийся в вертикальной плоскости треугольник Вращение тела с постоянной угловой скоростью |
Любитель математики
1484 / 995 / 284
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,293
|
|
01.11.2018, 10:15 | 2 |
Fojen, наверное, более точная формулировка задачи должна быть такой: "При каких минимальных линейной и угловой скорости груз, закреплённый на нити длиной R, будет вращаться равномерно по окружности в вертикальной плоскости?"
Если тело вращается равномерно, то на него действует сила, направленная к центру вращения. Эта сила сообщает телу центростремительное ускорение По-моему, значения искомых скоростей можно вычислить, приравняв к нулю силу натяжения нити в верхней точке траектории груза. Тогда из второго закона Ньютона получим, что
1
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 11:01 [ТС] | 3 |
Кстати, а если у нас тело вращается в вертикальной плоскости, то проходя из верхней точки в нижнюю оно же будет ускоряться, верно? Ведь оно как бы не просто совершает оборот на pi рад, но ещё и падает, т.е. тело ускоряется под уск. с. п.
Если мои рассуждения верны, то в разных точках скорость будет разная => это будет не равномерное движение. Опять же, если я дико не ошибаюсь в вышесказанном, то получается набранная скорость при "падании" (т.е. при движении тела из точки 1 в точку 3) гасится при "восхождении" обратно к верхней точке. Т.е. скорость будет минимальна именно в этой точке и ваши вычисления верны. Но меня мучает вопрос: как в таком случае такое движение будет равномерным?
0
|
Любитель математики
1484 / 995 / 284
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,293
|
|
01.11.2018, 11:05 | 4 |
Fojen, груз при равномерном вращении в вертикальной плоскости, разумеется, будет ускоряться, потому что вектор его мгновенной скорости, оставаясь неизменным по величине, изменяет своё направление.
0
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 11:12 [ТС] | 5 |
С этим я согласен, но ведь он его меняет под действие центростремительного уск., а не под действием уск. с. п.
Как тогда влияет на тело уск. g?
0
|
Комп_Оратор)
|
|
01.11.2018, 11:19 | 6 |
Fojen, я согласен с Вами. Мне условие данной задачи представляется логически не верным. Нить это не тот вид связи через который можно осуществить заданное движение. Если только не предположить невесомость. В свободно падающем лифте, например, можно совершенно спокойно вращать такое тело на нити. А что ещё делать, - всё равно же хана?
В инерциальной же системе, постоянную по модулю скорость вращения необходимо поддерживать тангенциальным усилием. Иначе поле тяготения вызовет неравномерность. Стержень, жестко соединяющий тело и центр вращения, вполне подошёл бы. В этом случае предполагается наличие автоматической системы, управляющей вращающим воздействием так, что модуль скорости не изменяется.
0
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 11:25 [ТС] | 7 |
Ну, я думаю, здесь нет таких устройств. А как вообще с этим работать школьнику, Уух.
0
|
Любитель математики
1484 / 995 / 284
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,293
|
|
01.11.2018, 11:28 | 8 |
Сообщение было отмечено Fojen как решение
Решение
Fojen, в задаче требуется вычислить минимальные значения линейной и окружной скоростей, при которых груз вращается в вертикальной плоскости по окружности. Согласно второму закону Ньютона, имеем где -- сила натяжения нити. В верхней точке траектории, проецируя последнее уравнение на вертикальную ось, направленную вниз, получим В общем случае, при груз получает центростремительное ускорение под действием силы земного тяготения и силы натяжения нити. При груз получает центростремительное ускорение под действием только силы земного тяготения; при этом центростремительное ускорение груза в верхней точке траектории -- это ускорение свободного падения.
1
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 11:45 [ТС] | 9 |
angor6, агась, т.е. получается в случае мы уравновешиваем все силы => тело движется равномерно. А как проецируются силы, например в точке между точкой 2 и 3 на рис. (допустим Т = 0)?
Добавлено через 2 минуты просто чтобы понять, как все это работает, а то у меня до сих пор не до конца уложилось то, что при "падании" (из точки 1 в точку 3) тело может сохранять ту же линейную скорость
0
|
Любитель математики
1484 / 995 / 284
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,293
|
|
01.11.2018, 11:57 | 10 |
Fojen
Я рекомендую Вам воспользоваться школьным учебником физики и прочитать там про движение, например, искусственных спутников Земли, находящихся на стационарной орбите. И вообще, про равномерное движение по окружности.
0
|
Комп_Оратор)
|
|
01.11.2018, 11:58 | 11 |
Скажите спасибо преподавателям.
Вы привыкли понимать и это не укладывается в современную систему образования. Эйнштейн говорил: "Знает и дурак, но главное, - понять". Задача изложена языком существ с умными глазами, но не умеющих говорить. Для решения, Вам придётся соответствовать. Если То модуль скорости вообще не при чём. Я постоянно сталкиваюсь с задачами из современных источников, которые как будто призваны воспитывать интеллектуальных рабов: - "Не рассуждай и делай, что сказано". Тут трудно чем-то помочь. Держитесь.
0
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 12:04 [ТС] | 12 |
ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ УЧЕБНИК ФИЗИКИ Под ред. Г.С. Ландсберга и
Механика 10 класс, под ред. Г.Я. Мякишева подойдет? Добавлено через 1 минуту Тем не менее, не думаю, что тут мы собрались для того, чтобы ругать систему образования :/
0
|
Любитель математики
1484 / 995 / 284
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,293
|
|
01.11.2018, 12:08 | 13 |
1
|
482 / 270 / 57
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,162
|
|
01.11.2018, 17:33 | 14 |
Fojen, задание действительно очень странное. Хочу попросить Вас - после того, как сдадите задание, выясните у преподавателя что он имел в виду под равномерным вращением на нити и каким дополнительным механизмом (устройством) это было обеспечено? А потом отпишитесь, пожалуйста.
Логичнее и понятнее условие выглядело бы, например: Тело вращается на нити в вертикальной плоскости - определить минимально возможную скорость в верхней точке, ну или что то подобное. Если тело просто вращается на нити в вертикальной плоскости, то конечно его скорость меняется по величине и Вы абсолютно правы в своих рассуждениях. Понятно, что скорость в нижней точке больше, чем в верхней, например в Вашем случае (минимально возможная скорость в верхней точке) она больше в раз.
0
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 18:29 [ТС] | 15 |
К сожалению, с этим заданием я пытался помочь другу, потому, я не могу спросить у того преподавателя, что он имел в виду. Однако обязательно спрошу у своих преподавателей, как бы они поняли эту задачу, но смогу я это сделать лишь в понедельник 5-ого числа.
Что касается решения, то оно уже есть в топике и объяснено пользователем angor6. Посмотрите второе и восьмое сообщение повнимательней. Ответ верный, сила Т, в верхней точке, не учитывается.
0
|
Комп_Оратор)
|
|
01.11.2018, 19:29 | 16 |
Мы это кто? Система образования, это отдельный разговор и её есть за что ругать. Книга, которая допускает такие условия - неудачная книга.
Не в моём, - боже упаси. Хотя в детстве занимался гимнастикой и знаком с турником совсем не зрительно. И в этом случае, - да, скорость минимальна, именно, в верхней точке.
0
|
482 / 270 / 57
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,162
|
|
01.11.2018, 20:48 | 17 |
IGPIGP, прошу прощения. Я пытался вставить "Сообщение от Fojen ..." и каким то образом произошла замена на "Сообщение от IGPIGP ...", а я этого не заметил.
1
|
Комп_Оратор)
|
|
01.11.2018, 21:49 | 18 |
0
|
01.11.2018, 21:49 | |
01.11.2018, 21:49 | |
Помогаю со студенческими работами здесь
18
Вращение тела вокруг неподвижной оси Мальчик вращает камень, привязанный к веревке длиной 1м, в вертикальной плоскости с частотой 12 гц Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси Определить, поразит ли снаряд цель высотой p расположенную в вертикальной плоскости ствола орудия Искать еще темы с ответами Или воспользуйтесь поиском по форуму: |
|
Новые блоги и статьи | |||||
Какой язык программирования лучший для разработки нейронных сетей
InfoMaster 20.01.2025
В современном мире технологий искусственные нейронные сети становятся неотъемлемой частью множества инновационных решений, от распознавания речи до автоматического управления транспортными. . .
|
Как подключить JavaScript файл в другом JavaScript файле
InfoMaster 20.01.2025
В современной веб-разработке организация кодовой базы играет ключевую роль в создании масштабируемых и поддерживаемых приложений. Модульность и правильное структурирование кода стали неотъемлемыми. . .
|
Как откатить изменения в исходниках, не внесенные в Git
InfoMaster 20.01.2025
При работе с системой контроля версий Git разработчики часто сталкиваются с необходимостью отменить внесенные изменения в исходном коде. Особенно актуальной становится ситуация, когда изменения еще. . .
|
В чем разница между px, in, mm, pt, dip, dp, sp
InfoMaster 20.01.2025
В мире цифрового дизайна и разработки интерфейсов правильный выбор единиц измерения играет ключевую роль в создании качественного пользовательского опыта. История развития систем измерений для. . .
|
Как изменить адрес удалённого репозитория (origin) в Git
InfoMaster 20.01.2025
В терминологии Git термин origin является стандартным именем для основного удаленного репозитория, с которым взаимодействует локальная копия проекта. Когда разработчик клонирует репозиторий с. . .
|
Как переместить последние коммиты в новую ветку (branch) в Git
InfoMaster 20.01.2025
При работе над проектом часто возникают ситуации, когда необходимо изолировать определенные изменения от основной линии разработки. Это может быть связано с экспериментальными функциями, исправлением. . .
|
Как вернуть результат из асинхронной функции в JavaScript
InfoMaster 20.01.2025
Асинхронное программирование представляет собой фундаментальную концепцию в JavaScript, которая позволяет выполнять длительные операции без блокировки основного потока выполнения программы. В. . .
|
Какой локальный веб-сервер выбрать
InfoMaster 19.01.2025
В современной веб-разработке локальные веб-серверы играют ключевую роль, предоставляя разработчикам надежную среду для создания, тестирования и отладки веб-приложений без необходимости использования. . .
|
Почему планшеты и iPad уже не так популярны, как раньше
InfoMaster 19.01.2025
Эра революционных инноваций
История планшетов началась задолго до того, как эти устройства стали привычными спутниками нашей повседневной жизни. В начале 1990-х годов появились первые прототипы,. . .
|
Как самому прошить BIOS ноутбука
InfoMaster 19.01.2025
BIOS (Basic Input/ Output System) представляет собой важнейший компонент любого компьютера или ноутбука, который обеспечивает базовое взаимодействие между аппаратным и программным обеспечением. . .
|
Какой Linux выбрать для домашнего компьютера
InfoMaster 19.01.2025
Современные реалии выбора операционной системы
В современном мире выбор операционной системы для домашнего компьютера становится все более важным решением, которое может существенно повлиять на. . .
|
Как объединить два словаря одним выражением в Python
InfoMaster 19.01.2025
В мире программирования на Python работа со словарями является неотъемлемой частью разработки. Словари представляют собой мощный инструмент для хранения и обработки данных в формате "ключ-значение". . . .
|