t₁ = 20 ч 00 мин, t₂ = 20 ч 06 мин, v₁ = 1,8 км/ч, v₂ = 3,6 км/ч, t - ?
Δt = t₂ - t₁ = 6 мин = 0,1 ч
СО свяжем с медведем => v' = v₂ - v₁ = 3,6 км/ч - 1,8 км/ч = 1,8 км/ч
S = v' * Δt = 1,8 км/ч * 0,1 ч = 0,18 км - путь который пробежит Маша
t = S / v₁' = 0,18 км / 1,8 км/ч = 0,1 ч = 6 мин - через 6 мин Маша догонит медведя
I-e тело
Координата уменьшается со временем по линейному закону, значит движение равномерное и происходит в направлении, противоположном направлению оси 0х.
Скорость тела v₁ = (0 - 30)/3 = -10 (м/с)
Координата тела меняется по закону х₁(t) = 30 - 10t (м)
II-e тело
Координата растёт со временем по линейному закону, значит, движение равномерное и происходит в направлении оси 0х.
Скорость тела v₂ = (30 + 10)/4 = 10 (м/с)
Координата тела меняется по закону x₂(t) = -10 + 10t (м)
III-e тело
Координата постоянна и не зависит от времени, значит, тело неподвижно.
Скорость тела v₃ = 0
Координата тела x₃ = 30 (м)
Объяснение:
ускорение верхней доски a₁= - μ₁*g (при условии взаимного скольжения)
ускорение нижней доски a₂= μ₁*g - 2*μ₂*g (при условии взаимного скольжения)
так как μ₁*g - 2*μ₂*g <0 (сила трения скольжения нижней доски по поверхности превышает силу трения между двумя досками) то скольжения доски 2 не происходит и a₂=0
это сильно упрощает все дальнейшие расчеты
за время t₁ проскальзывание между досок прекратится
v+a₁*t₁=a₂*t₁
t₁=v/(a₂-a₁)=v/(0 + μ₁*g)=0,5 сек - это ответ 1
так как нижняя доска неподвижна то движение досок прекратится полностью через время t₂=t₁=0,5 сек - это ответ 2
смещение верхней доски относительно нижней
v*t₁+a₁*t₁²/2-a₂*t₁²/2=2*0,5-0,4*10*0,5²/2-0*t₁²/2=0,5 м - это ответ 3
замеания
респект составителю задания, возможно он ошибся )))
вероятно кто-то будет доказывать что формула a₂= μ₁*g - 2*μ₂*g неверна
что верна формула a₂= μ₁*g - 1*μ₂*g
бог - судья таким физикам )))
речь в том что на поверхность нижняя доска давит весом двух досок, поэтому сила трения удвоена.
решение было бы более громоздким если бы коэффициенты трения были бы μ₁ > 2*μ₂ например μ₁ =0,4 и μ₂ = 0,15, но это уже совсем другая история
1) надем растояние от МАши до Миши (медведя)
L=V1*t1=1,8 км\ч * 1\10 ч=1800 м\10=180 м
2) V=V2-V1=3,6-1,8=1,8 км\ч=1800\3600=0.5 м\с
3) t=L\V=180\0,5=360 с=6 мин
ответ t=6 мин