Домашние задания: Физика
Вы можете мне сказать, как правильно такие задачи по физике решаются
Какие законы применять и как правильно в таких случаях. Уже битый час решаю, а бестолку. Задачи прикреплены в фото.
Мая Умирбековна
158
1. Непонятно, как ориентирована система в пространстве. Ось О перпендикулярна рисунку? А плоскость 3-х шаров по вертикали и перпендикулярна оси О?? Пластилин летит снизу вверх??
Если это так, то применяем закон сохранения момента импульса. Только есть одна хитрость - если бы шарик не отлип, то понятно, что получим
M Vo a cos(30) = (3m + M) a^2 w
Но пластилин отлип т. е. процесс "удара" пластилина до конца не завершился. Надо сообразить в каком направлении он "отлепится".
Тогда мы сможем определить его "плечо" скорости относительно оси О.
А уравнение будет
M Vo a cos(30) = 3m a^2 w + М (плечо, выражается через а и направление "новой" скорости V пластилина) V
Рассуждаем дальше - пластилин в процессе удара начинает двигаться вместе с шаром конструкции по окружности. Система раскручивается с неким угловым ускорением (считаем, что движение равноускоренное, в противном случае задача совсем усложняется
w = (эпсилон) t
Пусть Тот = время раскрутки системы, т. е. от момента начала прилипа до отрыва.
За это время наша каракатица повернется на угол
(alfa) = 1/2 (эпсилон) Tот^2
Не так, забудем про незавершенный процесс - прилип, значит прилип - и первое выражение верно.
Затем начинается другая история - вращения системы с прилипшим пластилином. Вначале центр тяжести системы был в центре, с прилипшим пластилином он сместился и на раскрутку системы влияет сила тяжести. Поскольку вначале ЦТяж оказался ниже оси О, то по мере проворота системы после прилипания вращение замедляется. Шарик с налипшим пластилином проходит верхнюю точку, система начинает опять раскручиваться, в нижней точке раскрутка становиться максимальной и пластилин отрывается - после этого вращение продолжается с этой же угловой скоростью.
Чтобы найти скорость при которой оторвался пластилин - используем закон сохранения энергии.
Т. е.
1). находим начальную скорость вращения системы после прилипа из закона сохр. момента импульса. (!!! кинетическая энергия не сохраняется - у нас пластилин деформируется).
2). Далее применяем закон сохр. энергии - прирост кинетической идет за счет уменьшения потенциальной ( вначале при прилипе ЦТ системы находился в одной точке, при отрыве он ниже на h - разница (3m + M)gh и пойдет на увеличение кин. энергии.
Если это так, то применяем закон сохранения момента импульса. Только есть одна хитрость - если бы шарик не отлип, то понятно, что получим
M Vo a cos(30) = (3m + M) a^2 w
Но пластилин отлип т. е. процесс "удара" пластилина до конца не завершился. Надо сообразить в каком направлении он "отлепится".
Тогда мы сможем определить его "плечо" скорости относительно оси О.
А уравнение будет
M Vo a cos(30) = 3m a^2 w + М (плечо, выражается через а и направление "новой" скорости V пластилина) V
Рассуждаем дальше - пластилин в процессе удара начинает двигаться вместе с шаром конструкции по окружности. Система раскручивается с неким угловым ускорением (считаем, что движение равноускоренное, в противном случае задача совсем усложняется
w = (эпсилон) t
Пусть Тот = время раскрутки системы, т. е. от момента начала прилипа до отрыва.
За это время наша каракатица повернется на угол
(alfa) = 1/2 (эпсилон) Tот^2
Не так, забудем про незавершенный процесс - прилип, значит прилип - и первое выражение верно.
Затем начинается другая история - вращения системы с прилипшим пластилином. Вначале центр тяжести системы был в центре, с прилипшим пластилином он сместился и на раскрутку системы влияет сила тяжести. Поскольку вначале ЦТяж оказался ниже оси О, то по мере проворота системы после прилипания вращение замедляется. Шарик с налипшим пластилином проходит верхнюю точку, система начинает опять раскручиваться, в нижней точке раскрутка становиться максимальной и пластилин отрывается - после этого вращение продолжается с этой же угловой скоростью.
Чтобы найти скорость при которой оторвался пластилин - используем закон сохранения энергии.
Т. е.
1). находим начальную скорость вращения системы после прилипа из закона сохр. момента импульса. (!!! кинетическая энергия не сохраняется - у нас пластилин деформируется).
2). Далее применяем закон сохр. энергии - прирост кинетической идет за счет уменьшения потенциальной ( вначале при прилипе ЦТ системы находился в одной точке, при отрыве он ниже на h - разница (3m + M)gh и пойдет на увеличение кин. энергии.
