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
 
 Помогите распутать пару простых задач по механике
Сообщение02.11.2015, 15:17 
Аватара пользователя


13/02/13
777
♍ — ☉ — ⊕
Здравствуйте!
Ниже пара весьма несложных задач, в которых я всё же зашёл в тупик.

Задача №1.
Цитата:
Два бумажных диска насажены на общую горизонтальную ось так, что плоскости их параллельны и отстоят на $d=30 \text{ см } $ друг от друга. Диски вращаются с частотой $n=25 \text{ с}^{-1}$. Пуля, летевшая параллельно оси на расстоянии $r=12 \text{ см }$ от нее, пробила оба диска. Пробоины в дисках смещены друг относительно друга на расстояние $s=5 \text{ см }$, считая по дуге окружности. Найти среднюю путевую скорость $<v>$ пули в промежутке между дисками и оценить создаваемое силой тяжести смещение пробоин в вертикальном направлении. Сопротивление воздуха не учитывать.


Я начинаю с очевидного набора формул:
$<v>=\frac{d}{\tau}$ - средняя скорость есть расстояние между дисками, делённое на время прохождения этого расстояния.
$\tau=\frac{\varphi}{\omega}$ - время прохождения расстояния между дисками есть угол поворота отверстия, делённый на угловую скорость вращения дисков.
$\varphi=\frac{S}{r}$ - угол поворота отверстия есть длина дуги поворота отверстия, делённая на радиус этой дуги.
$\omega=2\pi n$ - связь угловой скорости с частотой.

Двигаясь обратным ходом получаем окончательную формулу:
$<v>=\frac{2\pi drn}{S}$

Подставляю числа и получаю результат $11,3 \cdot 10^{-2} \frac{\text{м}}{\text{с}}$. Такой результат слишком мал для описанной ситуации. Что не так?

Задача №2.
Цитата:
Найти работу $A$ подъема груза по наклонной плоскости длиной $l=2 \text{м}$, если масса т груза равна $100 \text{кг}$, угол наклона $\varphi=30°$, коэффициент трения $f=0,1$ и груз движется с ускорением $a=1 \text{м}/\text{с}^2$.


Здесь, возможно, я неправильно решаю задачу с самого начала. Поэтому приведу лишь первые умозаключения для проверки.

Работа по подъёму груза есть работа по преодолению всех сил.
Тогда $A=\left(\vec{N}+\vec{F_\mu}+\vec{F_g}, \vec{S}\right)=0+\left(\vec{F_\mu}, \vec{S}\right)+\left(\vec{F_g}, \vec{S}\right)$.
Если продолжить решать, то ответ получается неверным. Получается, нельзя так обращаться с работой?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите распутать пару простых задач по механике
Сообщение02.11.2015, 15:25 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Atom001 в сообщении #1069547 писал(а):
Подставляю числа и получаю результат $11,3 \cdot 10^{-2} \frac{\text{м}}{\text{с}}$. Такой результат слишком мал для описанной ситуации. Что не так?
По-видимому, не умеете считать. :D Где-то при подстановке чисел ошиблись на три порядка.

Кстати, $\langle v \rangle$ набирается так: \langle v \rangle
Atom001 в сообщении #1069547 писал(а):
Работа по подъёму груза есть работа по преодолению всех сил.
А то, что груз движется с ускорением, Вас совсем не интересует?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите распутать пару простых задач по механике
Сообщение02.11.2015, 15:48 
Аватара пользователя


13/02/13
777
♍ — ☉ — ⊕
Pphantom в сообщении #1069549 писал(а):
По-видимому, не умеете считать. :D Где-то при подстановке чисел ошиблись на три порядка.

Блин! Да как так то? Я раз пять пересчитывал и получал всегда выше приведённый результат. А сейчас посчитал ещё раз и пришёл к верному результату.
Спасибо!

Pphantom в сообщении #1069549 писал(а):
Кстати, $\langle v \rangle$ набирается так: \langle v \rangle

Ясно.

Pphantom в сообщении #1069549 писал(а):
А то, что груз движется с ускорением, Вас совсем не интересует?

Очень даже интересует. Но только я не понимаю, какое влияние окажет здесь ускорение. Работа есть сила на перемещение. Силы найду, перемещения найду. Следовательно, работу найду. Где нужно вклинить ускорение?

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите распутать пару простых задач по механике
Сообщение02.11.2015, 15:58 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Atom001 в сообщении #1069554 писал(а):
Очень даже интересует. Но только я не понимаю, какое влияние окажет здесь ускорение. Работа есть сила на перемещение. Силы найду, перемещения найду. Следовательно, работу найду. Где нужно вклинить ускорение?
Вы почему-то решили, что работа по подъему - это "работа по преодолению всех сил" (причем под "всеми силами" понимаются почему-то только силы, возникновение которых не зависит, скажем так, от желания поднимающего). А на самом деле Вам надо сосчитать работу силы, прилагаемой к грузу для его подъема в заданных условиях. Эта сила не равна векторной сумме сил тяжести, нормальной реакции опоры и трения, взятой со знаком "минус", поскольку в этом случае векторная сумма всех сил, действующих на тело, оказалась бы равной нулю, и тело бы двигалось без ускорения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите распутать пару простых задач по механике
Сообщение02.11.2015, 16:18 
Аватара пользователя


13/02/13
777
♍ — ☉ — ⊕
Pphantom
Аааа! Всё. Я понял. Получается, мою формулу правильно можно переписать так:
$A=\left(m\vec{a}-\vec{N}-\vec{F_\mu}-\vec{F_g},\vec{S}\right)$

Спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Помогите распутать пару простых задач по механике
Сообщение03.11.2015, 14:16 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
 i  Последующее вычислительное обсуждение отделено в «Вычисления в физических задачах»

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

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