Почему тангенциальное ускорение в верхней точке колеса равно 0?
Напишите пожалуйста полный ответ , а не краткое рассуждение
Помогите пожалуйста
ВУЗы и колледжи
Тангенциальное ускорение в верхней точке колеса
Татьяна Борода
106
at=e*R;e=dw/dt;w=const;e=0;at=0;
То есть у вас колесо крутится с постоянной угловой скоростью, и надо понять, чему равно тангенсальное ускорение точки колеса? Тагенсальное ускорение - это проекция ускорения на скорость. Куда направлена скорость? По касательной к колесу. Куда направлено ускорение? К центру. Какова проекция ускорения на скорость в таком случае? 0.
Светлана Крылова
83 519
Замирбек Маматов
Почему непременно к центру? Может, ось проходит через точку опоры колеса о землю, т. е. ускорение направлено туда же, куда и к центру. Просто повезло, что ось вращения находится снизу под рассматриваемой точкой при всех наиболее стандарных разложениях движения на сумму поступательного и вращательного.
Какого колеса? Которе катится по земле, или на неподвижной оси?
Какая угловая скорость, и как изменяется? И изменяется ли вообще?
Относительно чего?
ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ колеса (система отсчета связана с колесом) тангенциальное ускорение точки на ободе равно нулю, если ось колеса движется равномерно. Тогда колесо вращается с постоянной угловой скоростью.
Причем равно нулю для любой точки колеса.
В тоже время ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ (система отсчета связана с землей) точка на ободе движется не равномерно, по циклоиде. В точке касания с землей её скорость равна нулю, в верхней точке максимальна. Первую половину дуги точка на ободе ускоряется в своем движении по циклоиде относительно земли. Тангенциальное ускорение не равно нулю и положительно.
Вторую половину дуги точка замедляется опять до нуля, тангенциальное ускорение отрицательно.
Какая угловая скорость, и как изменяется? И изменяется ли вообще?
Относительно чего?
ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ колеса (система отсчета связана с колесом) тангенциальное ускорение точки на ободе равно нулю, если ось колеса движется равномерно. Тогда колесо вращается с постоянной угловой скоростью.
Причем равно нулю для любой точки колеса.
В тоже время ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ (система отсчета связана с землей) точка на ободе движется не равномерно, по циклоиде. В точке касания с землей её скорость равна нулю, в верхней точке максимальна. Первую половину дуги точка на ободе ускоряется в своем движении по циклоиде относительно земли. Тангенциальное ускорение не равно нулю и положительно.
Вторую половину дуги точка замедляется опять до нуля, тангенциальное ускорение отрицательно.
Нина Кузнецова
59 005
Татьяна Борода
А поподробнее можно, именно про систему отсчета связанную с землей, как это вывести допустим с помощью формул? Это же просто нужно доказать ещё
Замирбек Маматов
Вот у нас есть мгновенное поле скоростей колеса. Добавлением к нему однородного поля (т. е. выбором поступательной компоненты движения) я могу задвинуть неподвижную точку поля в ЛЮБУЮ понравившуся мне точку - нужно просто однородное поле положить равным значению скорости в полюбившейся мне точке (со множителем -1)
И тогда прямая, соединяющая верхнюю точку колеса с неподвижной точкой поля (т. е. осью вращения)
И тогда прямая, соединяющая верхнюю точку колеса с неподвижной точкой поля (т. е. осью вращения)
Замирбек Маматов
может вдруг перестать быть вертикальной.
А полное ускорение верхней точки колеса вертикально в любой ИСО - оно же инвариантно по Галилею.
Касательное ускорение равно нулю ровно до тех пор, пока мы не прогоняем ось вращения с вертикальной прямой, прохходящей через верхнюю точку колеса. А мы можем от большой дури и прогнать оттуда мгновенную ось вращения. Просто это неудобно)))
А полное ускорение верхней точки колеса вертикально в любой ИСО - оно же инвариантно по Галилею.
Касательное ускорение равно нулю ровно до тех пор, пока мы не прогоняем ось вращения с вертикальной прямой, прохходящей через верхнюю точку колеса. А мы можем от большой дури и прогнать оттуда мгновенную ось вращения. Просто это неудобно)))
tangent - касательное.
Ускорение галилей-инвариантно, значит, при равномерном вращении колеса в любой ИСО полное ускорение верхней точки колеса направлено строго вниз - так же, как при рассмотрении вращения колеса вокруг его оси.
В ИСО земли (по которой катится колесо) в каждый момент времени движение колеса (как совокупность скоростей всех его точек) можно весьма разнообразными способами разложить на сумму поступательного и вращательного, но обычно удобно бывает что-нибудь обнулить. Обнуляя поступательную компоненту, мы получаем мгновенную ось вращения в точке опоры колеса о землю (у этой точки колеса же нулевая скорость отн. земли!).
Получается, что в двух наиболее стандартных разложениях движения на сумму поступательного и вращательного ось вращения находится СТРОГО ВЕРТИКАЛЬНО под верхней точкой колеса, поэтому полное ускорение верхней точки совпадает с нормальным, а касательное равно нулю.
Еще раз напомню, что вращение мы приняли равномерным.
Ускорение галилей-инвариантно, значит, при равномерном вращении колеса в любой ИСО полное ускорение верхней точки колеса направлено строго вниз - так же, как при рассмотрении вращения колеса вокруг его оси.
В ИСО земли (по которой катится колесо) в каждый момент времени движение колеса (как совокупность скоростей всех его точек) можно весьма разнообразными способами разложить на сумму поступательного и вращательного, но обычно удобно бывает что-нибудь обнулить. Обнуляя поступательную компоненту, мы получаем мгновенную ось вращения в точке опоры колеса о землю (у этой точки колеса же нулевая скорость отн. земли!).
Получается, что в двух наиболее стандартных разложениях движения на сумму поступательного и вращательного ось вращения находится СТРОГО ВЕРТИКАЛЬНО под верхней точкой колеса, поэтому полное ускорение верхней точки совпадает с нормальным, а касательное равно нулю.
Еще раз напомню, что вращение мы приняли равномерным.
Галина Синица
34 449
Даже если колесо вращается равномерно, то тангенциальное ускорение верхней точки колеса можно сделать отличным от нуля.
Для этого достаточно принять, что в каждый момент времени в инерциальной системе отсчета равномерно падающего парашютиста колесо движется только вращательно, но не поступательно.
Мгновенная ось вращения станет такой, что у разложения ускорения на тангенциальное и нормальное появится ненулевое тангенциальное слагаемое.
Для этого достаточно принять, что в каждый момент времени в инерциальной системе отсчета равномерно падающего парашютиста колесо движется только вращательно, но не поступательно.
Мгновенная ось вращения станет такой, что у разложения ускорения на тангенциальное и нормальное появится ненулевое тангенциальное слагаемое.
Роман Грибовский
23 024
Вот более подробно https://ru.wikipedia.org/wiki/Тангенциальное_ускорение
Алина Бурлакова
12 216
Колесо равномерно крутится
Татьяна Борода
А поподробнее можно? Как это понять? Можете написать пожалуйста
Андрей Капралов
Ответ-Колесо не может не равномерно раскрутится.
Андрей Капралов
Когда смотришь на произжающую мимо машину то колесо крутится с заданной водителем скоростью, допустим 60 км, а одно и тоже колесо с разной скоростью крутится не может, тем более в нижней своей части, или же в верхней.
Андрей Капралов
Если бы такое было возможно, то автомобиль ехал бы на двух скоростях одновременно, то есть 60км и 70 км.
Колесо равномерно крутится
Решайте в ансисе
Похожие вопросы
- помогите пожалуйста с физикой...очень нужно (Диски - маховики, задача на нахождение центростремительного ускорения)
- Что такое тангенциальные силы?
- Задача по физике про маховое колесо :) Умные люди, помогите!
- Даны четыре точки А (-1,9,1), В (-2,9,7),С (-7,6,-6),D(7,-9,0). Составить: а) уравнение плоскости Пи=(A,B,C) в отрезках;
- Образуют ли 4 точки квадрат?
- Высшая математика. Непрерывность функции, точки разрыва
- найти уравнение прямой проходящее через точку пересечения прямых х+6у+5=0 3х+2у-1=0 и через точку м (-4;1)
- Математика. Найти точку,симметричную точке А(6;0) относительно прямой,проходящей чрез точки В(1;0) и С(9;4)
- формула для нахождения скорости: dr/dt или же для нахождения ускорения dv/dt. Для чего мы пишем d и как её сосчитать?
- как находить растояние между точкой и прямой?