
ВУЗы и колледжи
Помогите пожалуйста определить как влияет вес шарика на длину пробега шарика на участке L2?
шар скатывается с наклонной плоскостью без начальной скоростью с трением, угол=27,L1=9,kтрения на L1=0,033,на участке L2=0,9,вес шарика=400г. можно просто формулу, чтоб можно меняя массу определять изменение его пробега. помогите кто чем может)) заранее благодарю!)


Хе-хе, ответ не так очевиден. Фишка в том, что у шарика есть момент инерции, и он на кое-что таки может повлиять.
В конце горки (в начале горизонтального участка) кин. энергия шара всегда одинакова - независимо то того, сплошной он или с полостью внутри. Это вытекает из того, что кин. эн. шарика в этой точке равна разности между начальной потенциальной энергией и работой силы трения на наклонном участке, т. е. она постоянна.
Но его поступательная СКОРОСТЬ в этой точке ЗАВИСИТ от распределения масс внутри (моменты инерции тонкостенной сферы и шара с одинаковыми массами различны). Я могу привести расчеты, которые это обосновывают, но это не нужно для решения задачи.
Далее эта кин. эн. шара (всегда одинаковая!) расходуется на работу сил трения на гориз. участке. Закон сохр. энергии:
mgh = A_тр_1 + A_тр_2 = mg*k1*L1/cos(alpha) + mg*L*k2.
Поэтому окончательный ответ таков: от массы шара пройденное расстояние L не зависит, но скорость шара в конце наклонного участка зависит от распределения масс внутри шара.
P.S. Даже тут все-таки не все просто. На втором участке пути (горизонтальном) сила трения очень велика, и шарик скорее всего будет катиться по горизонтали с проскальзыванием. Это дополнительно усложняет задачу, т. к. непонятно, какую роль тут играет сила трения качения.
В конце горки (в начале горизонтального участка) кин. энергия шара всегда одинакова - независимо то того, сплошной он или с полостью внутри. Это вытекает из того, что кин. эн. шарика в этой точке равна разности между начальной потенциальной энергией и работой силы трения на наклонном участке, т. е. она постоянна.
Но его поступательная СКОРОСТЬ в этой точке ЗАВИСИТ от распределения масс внутри (моменты инерции тонкостенной сферы и шара с одинаковыми массами различны). Я могу привести расчеты, которые это обосновывают, но это не нужно для решения задачи.
Далее эта кин. эн. шара (всегда одинаковая!) расходуется на работу сил трения на гориз. участке. Закон сохр. энергии:
mgh = A_тр_1 + A_тр_2 = mg*k1*L1/cos(alpha) + mg*L*k2.
Поэтому окончательный ответ таков: от массы шара пройденное расстояние L не зависит, но скорость шара в конце наклонного участка зависит от распределения масс внутри шара.
P.S. Даже тут все-таки не все просто. На втором участке пути (горизонтальном) сила трения очень велика, и шарик скорее всего будет катиться по горизонтали с проскальзыванием. Это дополнительно усложняет задачу, т. к. непонятно, какую роль тут играет сила трения качения.
Константин Клёсов
Насчет проскальзывания, ИМХО, на самом деле, все наоборот. Чем меньше коэф. трения, тем больше вероятность проскальзывания. Например, автомобили обычно пробусковывают по гололеду, а не по голому асфальту.
Проходимый путь не зависит от массы шарика.
m*g*L1*tg(a) = k1*m*g*L1 + k2*m*g*L2
L1*tg(a) = k1*L1 + k2*L2
Тут, правда, несколько настораживает слово "скатывается", которое, так сказать, окутывает туманом смысл коэффициентов трения. Если это коэф. трения качения, то всю правую часть нужно еще дополнительно разделить на радиус шара.
В принципе, если шар однородный, то здесь, как раз и может быть какая-то зависимость от массы:
R=куб. корень (3*m/(4*п*р)); R*L1*tg(a) = k1*L1 + k2*L2; L2=L1*(R*tg(a)-k1)/k2
m*g*L1*tg(a) = k1*m*g*L1 + k2*m*g*L2
L1*tg(a) = k1*L1 + k2*L2
Тут, правда, несколько настораживает слово "скатывается", которое, так сказать, окутывает туманом смысл коэффициентов трения. Если это коэф. трения качения, то всю правую часть нужно еще дополнительно разделить на радиус шара.
В принципе, если шар однородный, то здесь, как раз и может быть какая-то зависимость от массы:
R=куб. корень (3*m/(4*п*р)); R*L1*tg(a) = k1*L1 + k2*L2; L2=L1*(R*tg(a)-k1)/k2
если по логике - прямо пропорционально... тут корреляция 100%...формулы ищи в учебнике физики
Галина Беспалова
да тут и без логики понятно что они они связаны и пропорциональны)) и если я формулы нашел то не задавал бы вопрос, она мне нужна для программирования, чтоб изменяя вес высчитать изменение его прохождения, в инете много облазил но толкового нет, чтоб было и наклон и продолжение пути горизонтально. суть тут в том чтоб связать вес и путь его!
Не влияет. Учись соображать))
Вначале шарик имеет запас потенциальной энергии, например, Р. В конце горки она перейдет в сумму кинетической энергии К и работы силы трения Т1. А к концу прямого участка шарик остановится, т. е. кн-я энергия перейдет в трение. К = Т2.
Или Р = К + Т1 = Т2 + Т1.
Р = mgh - пот. энергия.
Работа силы трения Т1 = Fa*s = mg*(sin a - ф1*cos a)*s = mg*(sin a - ф1*cos a)*l1/cos a.
Работа силы трения Т2 = ф2*mg
В итоге, mgh = mg*(sin a - ф1*cos a)*l1/cos a + ф2*mg
где масса благополучно сокращается.
Как-то так.
Вначале шарик имеет запас потенциальной энергии, например, Р. В конце горки она перейдет в сумму кинетической энергии К и работы силы трения Т1. А к концу прямого участка шарик остановится, т. е. кн-я энергия перейдет в трение. К = Т2.
Или Р = К + Т1 = Т2 + Т1.
Р = mgh - пот. энергия.
Работа силы трения Т1 = Fa*s = mg*(sin a - ф1*cos a)*s = mg*(sin a - ф1*cos a)*l1/cos a.
Работа силы трения Т2 = ф2*mg
В итоге, mgh = mg*(sin a - ф1*cos a)*l1/cos a + ф2*mg
где масса благополучно сокращается.
Как-то так.
Ни как.
Галина Беспалова
что совсем не как? если не как было, то бы наверно не давали!!!
Галина Беспалова
получается масса не изменяет проходной путь? у меня вот тоже закрадывается такое мнение, т. к при расчете ускорения на 1 участке результат не меняется если я меня массу, а следовательно и время и скорость не изменяются (
s=s1+s2=96
s-путь который пройдет шарик на горизонтальной плоскости
путь х1-коэфф. трения на участке L1
x2-коэфф. трения на участке L2
s= L1*x1/2*x2
если нужно могу даже написать то как я это вывел, но там будет много писанины
тут в результате преобразований зависимость от массы отпадает, так что путь будет зависеть только коэфф. трения
путь х1-коэфф. трения на участке L1
x2-коэфф. трения на участке L2
s= L1*x1/2*x2
если нужно могу даже написать то как я это вывел, но там будет много писанины
тут в результате преобразований зависимость от массы отпадает, так что путь будет зависеть только коэфф. трения
10 км в час
Галина Беспалова
спасибо за ответ) но мне желательно формулу, ответ 10 км много мне не дал (
У
a1=4
t1=4
v1=a1t
v1=16
t2=8
a2=-2
s1=a1 t1^2/2
s2=v1t2 -a2 t2^2/2
s1=4*16/2=32
s2=16*8-2*64/2=128-64=64
s=s1+s2=96
t1=4
v1=a1t
v1=16
t2=8
a2=-2
s1=a1 t1^2/2
s2=v1t2 -a2 t2^2/2
s1=4*16/2=32
s2=16*8-2*64/2=128-64=64
s=s1+s2=96
Галина Беспалова
спасибо самый подробный ответ)) но проблема в том что меняя значение массы путь это не меняется, у меня уже возникает мнение что пусть не зависит от массы, там в ускорении оно пренебрегается и больше не где не учитывается.
Похожие вопросы
- Помогите пожалуйста Определить тип ошибки и написать правильный вариант
- помогите пожалуйста определить балансовую и расчетную прибыль.
- Помогите пожалуйста!!!!определите в них видо - временные формы глагола и укажите их инфинитив;
- Помогите пожалуйста определить вид умозаключения:
- Помогите пожалуйста решить задачи по высшей математике...очень надо...за любую помощь огромное спасибо1.Определить коор
- Помогите с ЛОГИКОЙ пожалуйста!! ! определите фигуру данного силлогизма
- Помогите, пожалуйста, с задачей по физике. Определить работу сил поля, созданного двумя точечными зарядами.
- Помогите, пожалуйста, с заданием по физике. Определить напряженность поля
- Помогите, пожалуйста, с заданием по физике. Определить работу А
- Помогите, пожалуйста найти и определить лексические средства художественной выразительности в стихотворении С. Есенина "