Тело массой 20г движется по окружности радиусом 0,2м со скоростью 90м/с. определите силу дейсвующую на нем

👇

Увидеть ответ

Ответ:

9fhneh

02.09.2020

Найдем ускорение a=v^2/r=450м/с, теперь найдем силу действующую F=ma=810 Н

4,5(75 оценок)

Открыть все ответы

Ответ:

Yasmin11111

02.09.2020

Объяснение:

Дано:

x(t) = Xmax·cos (ω·t)

m = 5 г = 0,005 кг

ν = 0,5 Гц

Xmax = 3 см = 0,03 м

x = 1,5 см = 0,015 м

V - ?

F - ?

Находим циклическую частоту:

ω = 2·π·υ = 2·π·0,5 = π с⁻¹

Находим косинус фазы:

1,5 = 3·cos (π·t)

cos (π·t) = 1,5 / 3 = 0,5

Тогда:

sin (π·t) = √ (1 - 0,5²) ≈ 0,866

Скорость - первая производная от координаты:

V = x' = - ω·Xmax·sin (ω·t) = - π·0,015·0,866 ≈ - 0,013·π ≈ - 0,04 м/с

или V = - 4 см/c

Ускорение - первая производная от скорости:

a = V' = -ω²·Xmax·cos (ω·t)

a = - π²·0,03·0,5 = - 0,015·π² ≈ - 0,15 м/с²

Тогда модуль силы:

F = m·|a| = 0,005·0,15 = 0,75 мН

4,5(37 оценок)

Ответ:

ледезе

02.09.2020

Введем систему координат так, чтобы плоскость P являлась плоскостью Oxy. Скорость частицы тогда представима в виде

$\mathbf{v} = \mathbf{v}_\parallel + \mathbf{e}_z v_z$

т.е в виде суммы проекции на плоскость и на перпендикуляр плоскости. Сила, же, действующая на частицу, всегда перпендикулярна $\mathbf{e}_z$ , но так как она перпендикулярна и скорости частицы, мы делаем вывод, что

$(\mathbf{F}\cdot\mathbf{v}_\parallel) = 0$

Значит z-проекция скорости не меняется и частица смещается с постоянной скоростью вдоль перпендикуляра к плоскости. Также мы видим, что сила все время перпендикулярна компоненте скорости $\mathbf{v}_\parallel$ , значит она не меняет и ее величины (v cos α), а меняет только направление в плоскости. Отсюда глобальный вывод: модуль скорости частицы постоянен, значит постоянен и модуль силы, действующий на нее.

Без ограничения общности можно считать, что векторы $\mathbf{v}_\parallel$ , $\mathbf{F}$ и $\mathbf{e}_z$ образуют правую тройку. Тогда

$\displaystyle \dot{v}_x = F_x/m = -Fv_y/(mv_0\cos\alpha)\\m\dot{v}_y = F_y/m = Fv_x/(mv_0\cos\alpha)\\$

Отметим что множитель F/(mv_0 cos α) постоянен в любом варианте задачи, обозначим его как ω. Продифференцируем первую строчку

$\ddot{v}_x = -\omega\dot{v}_y = -\omega^2v_x$

Аналогично

$\ddot{v}_y = -\omega^2 v_y$

Это все уравнения колебаний. Без ограничения общности можно считать, что начальная скорость частицы направлена вдоль оси Ox, тогда

$v_x(t) = v_A\cos(\omega t) = v_0\cos\alpha\cos(\omega t)\\v_y(t)= v_A\sin(\omega t) = v_0\cos\alpha\sin(\omega t)$

Тогда после однократного интегрирования получим

$x(t) = v_0\cos\alpha\sin(\omega t)/\omega\\y(t) = -v_0\cos\alpha\cos(\omega t)/\omega$

Мы вольны выбирать какие хотим постоянные интегрирования, поскольку пока выбор положения начала координат в плоскости Oxy можно скорректировать. Удобнее всего вид, приведенный выше, в этом случае видно, что точка в плоскости движется по окружности с периодом

$T = 2\pi/\omega = 2\pi mv_0\cos\alpha/F$