Естественные науки
С Высшей точки сферы радиуса R без начальной скорости соскальзывания небольшое тело, найти скорость тела в ммомен
С Высшей точки сферы радиуса R без начальной скорости соскальзывания небольшое тело, найти скорость тела в момент отрыва тела от поверхности сферы. трением принебречь
1) Из закона сохранения энергии вы знаете, с какой скоростью движется точка в зависимости от ее положения.
2) На тело действует две силы: тяжесть и реакция опоры. Тяжесть направлена вниз, реакция опоры - от центра сферы. В сумме эти две силы должны задавать нормальное ускорение, равное:
v^2 / R
Можете от сюда вытащить, какая нужна реакция опоры для того, чтобы тело двиглось по окружности.
3) Скатываясь, тело набирает скорость, и меняется сила реакции опоры, необходимая для того, чтобы тело продолжило двигаться по окружности. При какой-то скорости настанет такой момент, что необохдимая сила реакции опоры будет направлена не по нормали наружу сферы, а по нормали внутрь сферы. Это значит, что для того, чтобы точка осталась на сфере, ее теперь потребуется прижимать к сфере дополнительной силой. Этот момент - и есть момент отрыва.
2) На тело действует две силы: тяжесть и реакция опоры. Тяжесть направлена вниз, реакция опоры - от центра сферы. В сумме эти две силы должны задавать нормальное ускорение, равное:
v^2 / R
Можете от сюда вытащить, какая нужна реакция опоры для того, чтобы тело двиглось по окружности.
3) Скатываясь, тело набирает скорость, и меняется сила реакции опоры, необходимая для того, чтобы тело продолжило двигаться по окружности. При какой-то скорости настанет такой момент, что необохдимая сила реакции опоры будет направлена не по нормали наружу сферы, а по нормали внутрь сферы. Это значит, что для того, чтобы точка осталась на сфере, ее теперь потребуется прижимать к сфере дополнительной силой. Этот момент - и есть момент отрыва.
Отметим мимоходом, что для проскальзывания нужна дать телу небольшой начальный толчок.
Из п. 1 ответа Amaxar 777 вытекает, что mgh= mv^2/2 -> h= R(1-cosa), откуда v= sqrt[2gR(1-cosa)] (1). Здесь a - угол между радиус-вектором тела с вертикалью.
Из пп. 1-3 того же ответа. В момент отрыва (a=a0) реакция опоры N= 0; тогда проекция силы тяжести на радиус-вектор должна быть равной ц/стремительной силе: mgcosa0= mv^2/R (2). Учитывая здесь (1) и решая относительно cosa0, находим: cosa0= 2/3. Подставляя это в (1) при a= a0, получаем окончательно: v= sqrt(2/3*gR) (3).
Из п. 1 ответа Amaxar 777 вытекает, что mgh= mv^2/2 -> h= R(1-cosa), откуда v= sqrt[2gR(1-cosa)] (1). Здесь a - угол между радиус-вектором тела с вертикалью.
Из пп. 1-3 того же ответа. В момент отрыва (a=a0) реакция опоры N= 0; тогда проекция силы тяжести на радиус-вектор должна быть равной ц/стремительной силе: mgcosa0= mv^2/R (2). Учитывая здесь (1) и решая относительно cosa0, находим: cosa0= 2/3. Подставляя это в (1) при a= a0, получаем окончательно: v= sqrt(2/3*gR) (3).
Похожие вопросы
- телоброшено с начальной скоростью 40 м с под углом 30 градусов к горизонту.через какое время тело поднимется на половин
- Петя и Вася решали одну и ту же задачу: "Тело без начальной скорости первые 4 с двигается с ускорением 3 м/с2, вторые...
- Тело, имеющее начальные скорость v1 и ускорение а1, на пути S уменьшает своё ускорение по прямолинейной зависимости...
- С какой начальной скоростью нужно бросить тело вертикально вверх чтобы через 10 секунд оно двигалось со скоростью 20м/с
- тело падает (начинает притяжение) на Землю издалека и не имеет начальной скорости.
- С какой скоростью должен вращаться шарик внутри гладкой сферы радиусом 28 см,
- При оценке высоты прыжка спортсмена на Луне мы, как правило, исходим из того, что начальная скорость отрыва его ...
- Как долго будет падать тело на Землю без начальной скорости с высоты 1 000 000 километров? Как решить?
- Почему, если летательный аппарат движется по кругу ( радиус 1000 метров ) со скоростью 330 м /c, то о человек
- По какой орбите двигался бы предмет, брошенный вниз с МКС с начальной скоростью 1 м/с?
Ну и ладно))
sin(ф) = 2 / 3
(я угол взял другой). Но вопросик такой делать мне расхотелось. Можно, конечно, приближенно решить при малых коэффициентах трения. Но че-т не интересно пока, лень)