Домашние задания: Другие предметы

Помогите решить пожалуйста

Помогите решить пожалуйста Вдоль наклонной плоскости столкнули снизу вверх шарик .На расстоянии 50 см от начала пути шарик побывал дважды через 1с и 4с после начала движения Считать движение шарика равноускоренным определить его начальную скорость и ускорение.
Ответ: v0=0,625 м/с, a=0,25 м/с²

L=50 см=0,5 мt1=1 с, t2=4 c

v0,a - ?

Задача решается намного проще – без математической эквилибристики и составления ненужных систем уравнений. Обозначения примем те же, что и у предыдущего автора.
Опишем вначале движение шарика словесно. Шарик движется прямолинейно по наклонной плоскости и, дойдя до верхней точки траектории, изменяет направление своего движения на противоположное. Поскольку шарик движется с постоянным ускорением (по условию) , - то в точке с координатой L его скорости в моменты времени t1 и t2 равны по величине и противоположны по направлению.
Зависимости координата и скорости шарика от времени описываются уравнениями:

x(t)=v0•t-a•t²/2
v(t)=v0-a•t

В моменты времени t1 и t2

x(t1)=v0•t1-a•t1²/2=L(1)
v(t1)=v0-a•t1(2)
v(t2)=v0-a•t2(3)

Мы уже установили, что v(t1)=-v(t2). Это значит, что v(t1)+v(t2)=0. Составим уравнение и выразим из него v0:

v0 a•t1+v0-a•t2=2•v0-a•(t1+t2)=0

v0=a•(t1+t2)/2(4)

Подставим теперь уравнение (4) в уравнение (1):

a•(t1+t2)•t1/2-a•t1²/2=a•t1•(t1+t2-t1)/2=a•t1•t2/2=L,

откуда

a=2•L/(t1•t2)
v0=L•(t1+t2)/(t1•t2)

Подставим численные значения:

v0=0,5•(1+4)/(1•4)=0,625 м/с
a=2•0,5/(1•4)=0,25 м/с²

Ответ: v0=0,625 м/с, a=0,25 м/с²
Саша Катейкин
Саша Катейкин
10 948
Лучший ответ
Судя по всему, наклонная плоскость тут не важна (во всяком случае, о ней ничего не спрашивается) ; ключевые слова — «движение равноускоренное».

Записываем уравнение движения (ось x направлена вдоль направления первоначального движения шарика) :

x = vo•t − at²/2
(vo, a — начальная скорость и ускорение шарика соответственно) . Ускорение направлено навстречу начальной скорости.

Подставляем условия задачи:
{ L = vo•t1 − a•t1²/2,
{ L = vo•t1 − a•t2²/2.

Умножаем первое уравнение системы на t2, второе — на t1 и вычитаем из первого уравнения второе:
L•(t2−t1) = a/2 t1•t2•(t2−t1).
Поскольку t1≠t2, на (t2−t1) можно разделить; тогда получаем:
a = 2L/(t1•t2).

Теперь умножаем первое уравнение системы на t2², второе — на t1² и вычитаем из первого уравнения второе:
L(t2²−t1²) = v0•t1•t2•(t2−t1).

Разделив на (t2−t1)≠0, получаем:
vo = L•(t1+t2)/(t1•t2).

Подставляем численные значения:
vo = 0,5•(1+4)/(1•4) = 0,625 (м/с) ,
a = 2•0,5/(1•4) = 0,25 (м/с²)

ОТВЕТ: начальная скорость 0,625 м/с, ускорение 0,25 м/с².