Задача из контрольной работы 1 курс ГУАП
Привет, уважаемые форумчане=)
Помогите решить одну задачку, которая попалась мне в контрольной работе по физике ВУЗа. Она кажется простой, но боюсь как бы в ней не было подвоха... решил уточнить
Итак:
Две частицы массой m каждая соединены невесомой струной, длинной 2l. Постоянная сила F приложена к средней точке струны (х = 0), перпендикулярно к ней (вниз). Ось "х" расположена в той же плоскости, в какой находиться струна. Рисунок прилагаю.
Вопрос? Чему равно ускорение частиц в направлении оси "Х"?
Мои размышления:
Все зависит от допущения, что если это инерциальная система, мы пренебрегаем всеми силами трения, то частицы просто устремляться вниз, по направлению силы F. Тогда их ускорение в направлении оси "х" будет нулевым.
Однако если допустить что струна гибкая, тогда в начальный момент приложения силы F возможно частицы будут двигаться по направлению друг к другу? Если так, то в любом случае это движение (ускорение) будет не в направлении оси "х", а направлено будет под каким то углом к оси (как результирующий вектор движения вниз и навстречу друг другу). Исходя из этого, условий задачи явно недостаточно для расчета ускорения.
Вообщем, помогите пожалуйста с этой дилемой=)
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Проведите опыт. Возьмите тонкую бечевку и привяжите к ее концам по гайке, а к ее середине другую бечевку, все это разложите на столе как на вашем рисунке и потяните с некоторой силой за свободный конец бечевки.
Вообще у меня воображения достаточно, что бы в голове представить как будут двигаться две бечевки=) Спасибо=) И я написал в теме:
в любом случае это движение (ускорение) будет не в направлении оси "х", а направлено будет под каким то углом к оси (как результирующий вектор движения вниз и навстречу друг другу).
Так что мысленно я этот опыт провел и не раз.... очевидно что из такого опыта не получить ускорение относительно оси Х если вектор движения не параллелен оси Х (или не перпендикулярен на худой конец, чтоб получить 0).
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Нарисуйте картинку, когда центр струны уже сместился на некоторое расстояние и струна составляет с горизонталью некоторый угол. На массу будет действовать сила натяжения струны, которую легко вычислить. Ускорение массы будет направлено по струне и его можно разложить на составляющие и найти их.
А вот это некоторое расстояние (и угол между струной и осью), которое предлагается брать за точку отсчета, от него будут напрямую зависеть результаты расчетов, получается, от моего допущения будет зависеть результат?
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Ну вы сначала все сделайте, выводы будут потом.
Получается, если разбить движение частиц по времени - Т0 - начало движения, Т1 - середина движения частиц навстречу друг другу, T2 - момент встречи частиц, дальнейшее движение - только по вектору приложения силы F, мы имеем:
В момент Т0 ускорениние будет направлено по оси Х и будет расчитано по второму закону Ньютона?
В момент Т1 ускорение по направлению будет иметь некиий результирующий вектор, соответственно проекция на ось Х уменьшается
В момент Т2 проекция на ось Х равна нулю?
http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Да просто решите задачу для некоторого конкретного угла отклонения нити.