Динамика

Автор
Сообщение
Валерия_
#11952 2012-09-29 17:53 GMT

1)Какую силу надо приложить к вагону, стоящему на рельсах, чтобы он стал двигаться равноускоренно и за время, равное 30 с, прошел путь 9 м? Масса вагона 16 т. Во время движения на вагон действует сила трения, равная 0.05 веса вагона.

Ответ выразить в СИ.

2)Определить период обращения искусственного спутника Земли, если известно, что он вращается по круговой орбите радиусом 7800 км. Радиус Земли 6400 км.

Ответ выразить в часах.

3)Через блок, имеющий форму диска, перекинут шнур. К концам шнура привязали грузики массой m1 = 100 г и m2 = 110 г. С каким ускорением а будут двигаться грузики, если масса m блока равна 400 г? Трение при вращении блока ничтожно мало.

Объясните пожалуйста

владик
#11955 2012-09-29 19:37 GMT

1) базовые формулы. s = at2/2

F = ma + kmg

2) из соображений динамики центростремительное ускорение сообщается спутнику земным притяжением.

mv2/R = GMm/R, где R = 7800 км. считая GM/RЗемли = g = 9,8 м/с2, GM/R = g(RЗемли/R)2

v2/R = g(RЗемли/R)2

2R/T2 = g(RЗемли/R)2

T = (2πR/RЗемли)√(R/g)

3) m2a = m2g - T1

m1a = T2 - m1g

Ie = (T1 - T2)R

I = mR2/2

e = a/R

T1 - сила натяжения куска нити, прикрепленного к m2

T2 - ... к m1

I - момент инерции диска

e - угловое ускорение блока

R - радиус блока-диска.

(m2 + m1)a = (m2 - m1)g + T2 - T1

(m2 + m1)a = (m2 - m1)g - ma/2

a = 2g(m2 - m1)/(2m2 + 2m1 + m) = 0,24 м/с2.

пересчитай если что

Нет границ, а есть лишь препятствия! И каждое препятствие можно преодолеть!
Count_May
#11960 2012-09-29 20:44 GMT

#11955 владик :

2) из соображений динамики центростремительное ускорение сообщается спутнику земным притяжением.

mv2/R = GMm/R, где R = 7800 км. считая GM/RЗемли = g = 9,8 м/с2, GM/R = g(RЗемли/R)2

Неверно.

владик
#11961 2012-09-29 21:09 GMT

да) на ответ вроде не повлияло.

Нет границ, а есть лишь препятствия! И каждое препятствие можно преодолеть!
Count_May
#11962 2012-09-29 21:42 GMT

#11961 владик :

да) на ответ вроде не повлияло.

Проще было бы не связываться с g. Ответ такой. числа не считал для совпадения.

\( T = \frac {2 \pi R_c} {\sqrt {\frac {GM_3} {R_c}}\)


отредактировал(а) Count_May: 2012-09-29 23:27 GMT
iskander
#11964 2012-09-29 23:12 GMT

\(\frac{mV^2}{R}=G\frac{Mm}{R^2}\)

\(V=\sqrt{\frac{GM}{R}}\)

\(V=\omega{R}\)

\(\omega=\frac{2\pi}{T}\)

\(T=2\pi\cdot\sqrt{\frac{R^3}{GM}}\)

Непонятно, почему дан радиус Земли, может надо решать не прибегая к массе Земли?

Count_May
#11965 2012-09-29 23:19 GMT

#11964 iskander :

\(\frac{mV^2}{R}=G\frac{Mm}{R^2}\)

\(V=\sqrt{\frac{GM}{R}}\)

\(V=\omega{R}\)

\(\omega=\frac{2\pi}{T}\)

\(T=2\pi\cdot\sqrt{\frac{R^3}{GM}}\)

Непонятно, почему дан радиус Земли, может надо решать не прибегая к массе Земли?

Радиус Земли не нужен. Но если в условии было бы 7800 км от поверхности Земли, тогда да.


отредактировал(а) Count_May: 2012-09-29 23:29 GMT
Валерия_
#11966 2012-09-29 23:27 GMT

Всем огромное спасибо за объяснения!)

iskander
#11967 2012-09-29 23:38 GMT

#11965 Count_May :

Радиус Земли не нужен. Но если в условии было бы 7800 км от поверхности Земли, тогда да.

Это-то понятно. Странные условия задач попадаются. Нужные данные не даны, а не нужные - даны.

Валерия_
#11971 2012-09-30 11:22 GMT

не могу разобраться с первой задачей(

а во второй получился ответ 215.927

iskander
#11973 2012-09-30 11:49 GMT

На вагон действуют две силы: сила тяги \(F_{т}\) и сила трения \(F_{тр}\). Тогда согласно второго закона Ньютона имеем

\(F=F_{т}-F_{тр}=ma\) (1)

Ускорение ищем из кинематики

\(S=\frac{at^2}{2}\)

\(a=\frac{2S}{t^2}\) ----> (1)

\(F_{т}=\frac{2mS}{t^2}+F_{тр}=\frac{2mS}{t^2}+kmg\)

\(F_{тр}=kmg\), \(k=0,05\)

Валерия_
#11975 2012-09-30 12:28 GMT

во второй задаче ответ 215.927, неверный(

Count_May
#11978 2012-09-30 13:19 GMT

#11975 Валерия_ :

во второй задаче ответ 215.927, неверный(

Чего? часов, минут, секунд?

У меня примерно 685 с. Какой то не реальный период! Может 7800км от поверхности Земли. Посмотрите в условии.

Нет пересчитал 6840с - всё нормально.


отредактировал(а) Count_May: 2012-09-30 13:33 GMT
Валерия_
#11979 2012-09-30 13:40 GMT

в формулу T=2ПR/Rземли*sqrt(R/g) подставляю значения Т = (2*3.14*7800/6400)*sqrt(7800/9.8 )=215.927

Count_May
#11980 2012-09-30 13:46 GMT

#11979 Валерия_ :

Это не верное решение. Мы же Вам решили правильно задачу.

Валерия_
#11981 2012-09-30 13:51 GMT

всё, поняла

Добавлено спустя 9 минут

G - это постоянная величина?


отредактировал(а) Валерия_: 2012-09-30 14:01 GMT
Count_May
#11982 2012-09-30 14:05 GMT

#11981 Валерия_ :

G - это постоянная величина?

Гравитационная постоянная , масса Земли - см. таблицу

Валерия_
#11985 2012-09-30 14:40 GMT

7800 в кубе?

Count_May
#11986 2012-09-30 15:18 GMT

#11985 Валерия_ :

7800 в кубе?

\( T = 2*3.14*\sqrt { \frac {(7.8 * 10^6)^3} { 6.6*10^-^1^1 5.9 *10^2^4}\)

владик
#11990 2012-09-30 16:02 GMT

#11980 Count_May :

#11979 Валерия_ :

Это не верное решение. Мы же Вам решили правильно задачу.

что ж неверного?

Добавлено спустя 20 секунд(ы)

просто выражено через g и все.

Нет границ, а есть лишь препятствия! И каждое препятствие можно преодолеть!

отредактировал(а) владик: 2012-09-30 16:02 GMT
Валерия_
#11994 2012-09-30 16:34 GMT

правильный ответ 6840?

Валерия_
#12113 2012-10-07 08:00 GMT

#11962 Count_May :

#11961 владик :

да) на ответ вроде не повлияло.

Проще было бы не связываться с g. Ответ такой. числа не считал для совпадения.

\( T = \frac {2 \pi R_c} {\sqrt {\frac {GM_3} {R_c}}\)

Вообщем решается она почти по такой формуле, только ещё к радиусу земли прибавляется радиус круговой орбиты. T= 2ПR/ sqrt(GM/Rземли + R) , получается вот такой ответ 0, 29272, это в секундах, а нужно в часах, помогите перевести.

Count_May
#12114 2012-10-07 11:06 GMT

#12113 Валерия_ :

Вообщем решается она почти по такой формуле, только ещё к радиусу земли прибавляется радиус круговой орбиты. T= 2ПR/ sqrt(GM/Rземли + R) , получается вот такой ответ 0, 29272, это в секундах, а нужно в часах, помогите перевести.

Если текст условия задачи такой, как Вы написали, ничего ни к чему не прибавляйте. Эти расстояния считаются от центра Земли. Если в задаче есть слова " от поверхности Земли" , то прибавляйте. В таких задачах часто радиус орбиты от поверхности Земли и об этом говорят в тексте. И вообще Валерия, текст задачи старайтесь точно воспроизводить. Даже запятая может исказить его. Ну и счёт у Вас? Что это 0, 29272?

Валерия_
#12129 2012-10-07 19:07 GMT

ответ, который получился, неправильно?