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 На страницу Пред.  1, 2, 3
 
 Re: шар
Сообщение28.10.2012, 14:10 
Заблокирован


30/07/09

2208
Думаю, что разумно предполагать, что шар не проскальзывает, поскольку не задан коэффициент трения.
Предположим теперь, что начальная скорость у шара нулевая, т.е. $v_0=0$, а угол $\alpha$ равен 90 градусов, т.е. шар стоит на самом краю пропасти. От малейшего толчка он начнёт падать, вращаясь вокруг точки $B$. В процессе поворота шар начнёт приобретать горизонтальную составляющую скорости, и его движение не будет вертикальным падением вниз. Шар оторвётся от точки $B$ и после отрыва будет падать по крутой параболе.
Вот здесь, важно установить момент отрыва шара от точки $B$. Если наклонная плоскость будет параллельна касательной к параболе в момент отрыва, то скачка не будет.
При разных начальных скоростях и углы $\alpha$ будут различные.
Момент отрыва очевидно наступит тогда, когда проекция реакции опоры в точке $B$ на радиус шара проведённый в точку $B$ станет равной нулю. В процессе поворота центробежная сила растёт, а сила давления шара на опору уменьшается. Вот когда проекции этих сил на соответсвующий радиус сравняются (они направлены в противоположные стороны), тогда и наступит момент отрыва.
Уравнение движение шара вокруг точки $B$ такое же как и уравнение движения физического маятника. Это физический маятник у которого угол отклонения от устойчивого положения равен 180 градусов (перевёрнутый маятник).
Найдём момент инерции $J$ этого маятника. По теореме Гюйгенса-Штейнера Его момент инерции складывается из момента инерции шара вокруг центра, и момента инерции точки с массой $m$ и радиусом $r$. $$J=\frac{2mr^2}{5}+mr^2=\frac{7mr^2}{5}$$

(Оффтоп)

Начали появляться "кабаллистические числа"

Дифференциальное уравнения движения шара вокруг точки $B$ имеет вид: $$J\frac{d^2\varphi}{dt^2}=-mgr\sin{\varphi}$$ или $$\frac{d^2\varphi}{dt^2}=-\frac{5g}{7r}\sin\varphi$$ Это нелинейное дифф. уравнение второго порядка и решается оно через эллиптические интегралы. Малым параметром и малыми колебаниями здесь уже не обойдёшся. А решение этого уравнения нужно, чтобы найти зависимость угловой скорости шара от угла $\varphi$.
Вообще, мне кажется, что для олимпиадной задачи эта задача слишком крута.

 Профиль  
                  
 
 Re: шар
Сообщение28.10.2012, 16:53 


10/02/11
6786
anik в сообщении #636864 писал(а):
ообще, мне кажется, что для олимпиадной задачи эта задача слишком крута.

решение этой задачи было записано дважды в этой ветке , один раз мной, другой раз dovlato. Очевидно, вы не только не в состоянии ее решить, но и понять написанное решение тоже не в состоянии. Так, что продолжайте заниматься тем единственным, чем можете -- жалким бездарным флудом

 Профиль  
                  
 
 Re: шар
Сообщение28.10.2012, 18:36 
Заблокирован


30/07/09

2208
Oleg Zubelevich в сообщении #636923 писал(а):
Так, что продолжайте заниматься тем единственным, чем можете -- жалким бездарным флудом

Простите, что мешал Вам и путался под ногами. Я больше не буду... :oops:

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 33 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3

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