1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
Вращение тела в вертикальной плоскости31.10.2018, 23:31. Показов 12241. 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 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
Вращение тела по окружности
|
Любитель математики
![]() 1493 / 1003 / 285
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,355
|
|
01.11.2018, 10:15 | |
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] | |
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
![]() 1493 / 1003 / 285
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,355
|
|
01.11.2018, 11:05 | |
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
|
Комп_Оратор)
![]() ![]() |
|
01.11.2018, 11:19 | |
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
|
Любитель математики
![]() 1493 / 1003 / 285
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,355
|
|
01.11.2018, 11:28 | |
![]() 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
1
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 11:45 [ТС] | |
angor6, агась, т.е. получается в случае
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
![]() 1493 / 1003 / 285
Регистрация: 27.01.2014
Сообщений: 3,355
|
|
01.11.2018, 11:57 | |
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 | |
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] | |
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
|
482 / 270 / 57
Регистрация: 08.10.2015
Сообщений: 1,165
|
|
01.11.2018, 17:33 | |
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
0
|
1 / 1 / 1
Регистрация: 11.08.2016
Сообщений: 16
|
|
01.11.2018, 18:29 [ТС] | |
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 | |
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
|
Комп_Оратор)
![]() ![]() |
|
01.11.2018, 21:49 | |
0
|
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
Искать еще темы с ответами Или воспользуйтесь поиском по форуму:
|
|
Новые блоги и статьи
![]() |
||||
TypeScript: Классы и конструкторы
run.dev 06.04.2025
TypeScript, как статически типизированный язык, построенный на основе JavaScript, привнес в веб-разработку новый уровень надежности и структурированности кода. Одним из важнейших элементов этой. . .
|
Многопоточное программирование: Rust против C++
golander 06.04.2025
C++ существует уже несколько десятилетий и его поддержка параллелизма постепенно наращивалась со временем. Начиная с C++11, язык получил стандартную библиотеку для работы с потоками, а в последующих. . .
|
std::vector в C++: от основ к оптимизации производительности
NullReferenced 05.04.2025
Для многих программистов знакомство с std::vector происходит на ранних этапах изучения языка, но между базовым пониманием и подлинным мастерством лежит огромная дистанция. Контейнер std::vector. . .
|
Реляционная модель и правила Кодда: фундамент современных баз данных
Codd 05.04.2025
Конец 1960-х — начало 1970-х годов был периодом глубоких трансформаций в области хранения и обработки данных. На фоне растущих потребностей бизнеса и правительственных структур существовавшие на тот. . .
|
Асинхронные операции в Django с Celery
py-thonny 05.04.2025
Разработчики Django часто сталкиваются с проблемой, когда пользователь нажимает кнопку отправки формы и. . . ждёт. Секунды растягиваются в минуты, терпение иссякает, а интерфейс приложения замирает. . . .
|
Использование кэшей CPU: Максимальная производительность в Go
golander 05.04.2025
Разработчикам хорошо известно, что эффективность кода зависит не только от алгоритмов и структур данных, но и от того, насколько удачно программа взаимодействует с железом. Среди множества факторов,. . .
|
Создаем Telegram бот на TypeScript с grammY
run.dev 05.04.2025
Одна из его самых сильных сторон Telegram — это интеграция ботов прямо в экосистему приложения. В отличие от многих других платформ, он предоставляет разработчикам мощный API, позволяющий создавать. . .
|
Паттерны распределённых транзакций в Event-Driven микросервисах
ArchitectMsa 05.04.2025
Современные программные системы всё чаще проектируются как совокупность взаимодействующих микросервисов. И хотя такой подход даёт множество преимуществ — масштабируемость, гибкость, устойчивость к. . .
|
Работа с объемным DOM в javascript
Htext 04.04.2025
Сегодня прочитал статью тут о расходах памяти в JS, ее утечках и т. п. И вот что вспомнил из своей недавней практики. Может, кому пригодится. Хотя, в той статье об этом тоже есть.
Дело в том, что я. . .
|
Оптимизация производительности Node.js с помощью кластеризации
run.dev 04.04.2025
Масштабирование приложений для обработки тысяч и миллионов запросов — обыденная задача для многих команд. Node. js, благодаря своей асинхронной событийно-ориентированной архитектуре, стал популярной. . .
|