сила рывка / сила натяжения веревки.

Автор
Сообщение
Сергей_Z
#21529 2015-04-01 01:26 GMT

Добрый день. Помогите, пожалуйста, решить задачку. Решение нужно не для учебы и не для работы, просто ехал в автобусе, в голове возник вопрос на который я уже неделю не могу найти ответ (я далекий человек от физики). Собственно сам вопрос преобразил в задачу. Дано:

- тело, допустим бревно, масса = 100 кг.

- река, скорость течения = 15 м/с

- веревка длинной 20 м.

Условие: веревка одним концом зафиксирована за неподвижную точку на берегу, другим концом за бревно.

Вопрос: рассчитать силу рывка / силу натяжения веревки, если бревно отпустить в воду. Т.е бревно будет двигаться по реке 20 метров (длина веревки) и когда закончатся эти 20м. тело остановится. Вот в момент остановки и нужно рассчитать силу рывка / силу натяжения веревки.

Усложненные доп.вопросы ))

1) когда тело зависло на этих 20м. и просто "болтается" на веревке натяжение веревки зависит от того как это тело расположено ? по течению или перпендикулярно берегу. Я так понимаю если перпендикулярно берегу, то больше площадь давления воды, следовательно больше нагрузка. Если да. то как это рассчитывается ?

2) если масса тела (например бревна) влияет на его погружение в воду, т.е чем больше масса тем оно больше погружается в воду. Изменяется ли рывок / нагрузка от погружения тела в воду. Я так понимаю что да, так как увеличивается площадь соприкосновения с водой. Если да. то как это рассчитывается ?

Вот такая вот задачка.

Лаборант
#21530 2015-04-01 07:06 GMT

Назови речку, где скорость течения 54 км/час?

Если у тебя вес 100 кг, то обвяжись верёвкой и спрыгни с 4 этажа.

И узнаешь силу натяжения на своём опыте.

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.

Сергей_Z
#21532 2015-04-01 11:20 GMT

Доброго дня.

Ребята, я попросил помочь с решением задачи, а не предлагать мне прыгнуть с четвертого этажа или упрекать меня в том, что я не читаю литературу. Если не хотите писать по делу - не пишите. зачем писать всякую ерунду ? для увеличения счетчика сообщений ??

На всякий случай, данные значения (вес, скорость, длина) - условные

iskander
#21533 2015-04-01 12:03 GMT

У нас принято к вопросу прикладывать свою попытку решения, пусть и не правильную.

Сергей_Z
#21534 2015-04-01 14:36 GMT

Прежде чем писать ознакомился с правилами форума, поэтому сразу написал "я далекий человек от физики". вот и прошу именно решение, за которое заранее благодарю.

Мысли по решению задачи

Сила - F= m * a

Скорость тела в конечной точке (положили тело на воду, ускорение = 0 . Оно начинает двигаться и за 20 метров (длина веревки) оно наберет некую скорость ) -

- V*V теч.реки = U*U (начальное ускорение = 0) + 2 * a * s Отсюда a = (v*v ) / (2 *s)

Конечную силу получаем по формуле F = (m * v *v) / (2 * s) если перевести в мои цифры, то F = (100 * 225) / 40 = 562.5

НО в правильности решения я сомневаюсь. Так как при уменьшении пути итоговая сила получается больше. при увеличении пути - сила меньше. А по логике должно быть все наоборот

iskander
#21535 2015-04-01 14:49 GMT

По вашему тело набирает скорость на всем протяжении пути, а на самом деле это происходит на каком то определенном отрезке пути и затем скорость постоянная.

Добавлено спустя 7 минут

Для первой прикидки можно считать скорость тела равной скорости течения и тогда

\(F=\frac{mV}{\Delta{t}}\)

где \(\Delta{t}\) - время остановки


отредактировал(а) iskander: 2015-04-01 14:57 GMT
Сергей_Z
#21536 2015-04-01 22:01 GMT

#21535 iskander :

По вашему тело набирает скорость на всем протяжении пути, а на самом деле это происходит на каком то определенном отрезке пути и затем скорость постоянная.

Может я конечно формулу неправильную подобрал, но когда считал я и имел ввиду что скорость тела = скорости течения.

Что касается вашей формулы, то тут не фигурирует расстояние, а как мне кажется оно тут должно быть.

Count_May
#21537 2015-04-01 23:01 GMT

Бревно начинает двигаться:

\( 15 m/s = v_k = at\)

Проходит путь :

\( 20 m = S = \frac {a t^2} {2} \)

Находите a, потом силу натяжения:

\( F = ma\)

Лаборант
#21538 2015-04-02 07:39 GMT

Сила рывка и сила натяжения, это не одно и тоже.

Если ни то, ни другое, ни третье не помогает, прочтите, наконец инструкцию.

iskander
#21539 2015-04-02 09:02 GMT

Поскольку бревно двигается со скоростью течения реки, расстояние, проходимое бревном значения не имеет. Иметь значение может только расстояние, проходимое бревном в момент рывка (расстояние от начала рывка до полной остановки), ведь силу рывка определяет ускорение замедления бревна именно на этом участке.

Count_May
#21540 2015-04-02 09:06 GMT

Пока бревно не прошло 20 м натяжения нет, верёвка провисала. В момент S = 20 м рывок. Конечно на всём пути ускоряться бревно не будет. Думаю про импульс силы в 21535 - высказаная мысль более правильная