2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 21:54 
Аватара пользователя


03/10/15
38
Подскажите, пожалуйста, правилен ли какой-либо из вариантов решения.

Условие: С наклонной плоскости высотой 1,5 м скатываются диск и шар одинаковой массы, имеющие радиусы 0,2 м и 0,1 м соответственно. Найти отношение кинетических энергий тел в конце спуска.

Решение 1:
$\frac{W_k_1}{W_k_2} = \frac{m_1 \cdot v_1^2}{m_2 \cdot v_2^2} = \frac{v_1^2}{v_2^2}$
$m \cdot g \cdot h = \frac{m \cdot v^2}{2}$
$v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}$
$v = \frac{2 \cdot \pi \cdot R}{T}$
$T = \frac{2 \cdot \pi \cdot R}{\sqrt{2 \cdot g \cdot h}}$

$T_1 = \frac{2 \cdot 3,14 \cdot 0,2}{\sqrt{2 \cdot 9,8 \cdot 1,5}} = 0,23$
$v_1 = \frac{2 \cdot 3,14 \cdot 0,2}{0,23} = 5,46$
Аналогично находил $v_2$
Соответственно $\frac{W_k_1}{W_k_2} = \frac{5,46^2}{5,23^2} = 1,09$

Решение 2:
$m \cdot g \cdot h = \frac{M \cdot R^2 \cdot v^2}{2 \cdot R^2} + \frac{m \cdot v^2}{2}$
Но здесь сокращаются радиусы и не используется высота.

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 22:33 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
ASCCCIII в сообщении #1065919 писал(а):
С наклонной плоскости высотой 1,5 м скатываются диск и шар одинаковой массы, имеющие радиусы 0,2 м и 0,1 м соответственно. Найти отношение кинетических энергий тел в конце спуска.
Это точная формулировка вопроса задачи? Выглядит он (при прочем условии) несколько странно...

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 22:40 
Аватара пользователя


03/10/15
38
Изображение

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 22:42 
Аватара пользователя


27/02/12
3954
В такой постановке вообще не нужны никакие числовые данные,
т.к. в любом случае кинетические энергии тел в конце спуска одинаковы - эм_же_аш.
Другое дело, если надо найти отношение скоростей...
Правильно Вы начали вычислять кинетическую энергию во втором варианте - с учетом вращения.
Только учтите, что моменты инерции шара и диска находятся по разным формулам.

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 22:52 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
miflin в сообщении #1065939 писал(а):
В такой постановке вообще не нужны никакие числовые данные, т.к. в любом случае кинетические энергии тел в конце спуска одинаковы - эм_же_аш.
Вот именно. Задача стала бы осмысленной, если бы нужно было найти отношение кинетических энергий поступательного движения. Возможно, правда, что это и подразумевалось.

Правда, в любом случае оба "решения" неверны.

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 22:58 
Аватара пользователя


03/10/15
38
miflin в сообщении #1065939 писал(а):
Только учтите, что моменты инерции шара и диска находятся по разным формулам.

$m \cdot g \cdot h = \frac{m \cdot R^2 \cdot v^2}{2 \cdot R^2} + \frac{m \cdot v^2}{2} = \frac{m \cdot v^2}{2} + \frac{m \cdot v^2}{2} = m \cdot v^2$

$m \cdot g \cdot h = \frac{2 \cdot m \cdot R^2 \cdot v^2}{5 \cdot R^2} + \frac{m \cdot v^2}{2} = \frac{4 \cdot m \cdot v^2 + 5 \cdot v^2}{10} = \frac{9 \cdot m \cdot v^2}{10}$

$\frac{W_k_1}{W_k_2} = \frac{10 \cdot m \cdot v^2}{9 \cdot m \cdot v^2} = \frac{10}{9} = 1,11$

Pphantom в сообщении #1065946 писал(а):
Правда, в любом случае оба "решения" неверны.

То есть первое решение тоже верное?

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 23:10 
Аватара пользователя


27/02/12
3954
ASCCCIII в сообщении #1065949 писал(а):
То есть первое решение тоже верное?

После "тоже" Вы пропустили "не".
В последнем же решении скорости $v$ - разные.
Я ведь уже писал, что кинетические энергии одинаковы, и их отношение равно единице.

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 23:16 
Аватара пользователя


11/06/12
10390
стихия.вздох.мюсли

(Про формулы)

ASCCCIII, точку как знак умножения можно (и нужно) опускать: $mgh$, $\frac{mv^2}{2}$ etc.

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 23:17 
Аватара пользователя


03/10/15
38
miflin в сообщении #1065959 писал(а):
После "тоже" Вы пропустили "не".

А если бы требовалось найти отношение неполных кинетических энергий, то какое-либо из решений подходило бы?

miflin в сообщении #1065959 писал(а):
Я ведь уже писал, что кинетические энергии одинаковы, и их отношение равно единице.

То есть в решении просто написать $\frac{W_k_1}{W_k_2} = \frac{mgh}{mgh} = 1$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 23:25 
Аватара пользователя


27/02/12
3954
ASCCCIII в сообщении #1065964 писал(а):
А если бы требовалось найти отношение неполных кинетических энергий, то какое-либо из решений подходило бы?

Начало второго. Опять же, что понимать под неполной? - вращательного движения или поступательного.
ASCCCIII в сообщении #1065964 писал(а):
То есть в решении просто написать $\frac{W_k_1}{W_k_2} = \frac{mgh}{mgh} = 1$?

Я считаю это исчерпывающим решением задачи в той постановке, в какой она дана.

 Профиль  
                  
 
 Re: Отношение кинетических энергий
Сообщение23.10.2015, 23:32 
Аватара пользователя


03/10/15
38
miflin в сообщении #1065969 писал(а):
Опять же, что понимать под неполной? - вращательного движения или поступательного.

Поступательного.

miflin в сообщении #1065969 писал(а):
Я считаю это исчерпывающим решением задачи в той постановке, в какой она дана.

Спасибо, большое.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group