1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Тело массой кг движется по круговой направляющей радиус...
Разбор задачи

Тело массой кг движется по круговой направляющей радиусом , вращающейся в горизонтальной плоскости с постоянной угловой скоростью рад/с вокруг оси, проходящей через точку . Сила сопротивления, действующая со стороны направляющей на тело, , где

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Дифференциальные уравнения
  • #Методы математического моделирования
Тело массой кг движется по круговой направляющей радиусом , вращающейся в горизонтальной плоскости с постоянной угловой скоростью рад/с вокруг оси, проходящей через точку . Сила сопротивления, действующая со стороны направляющей на тело, , где

Условие:

Тело массой m=2,0m=2,0 кг движется по круговой направляющей радиусом r=1,0 m\mathrm{r}=1,0 \mathrm{~m}, вращающейся в горизонтальной плоскости с постоянной угловой скоростью ω=2,5\omega=2,5 рад/с вокруг оси, проходящей через точку OO. Сила сопротивления, действующая со стороны направляющей на тело, Rˉ=μvˉvˉ(R=μv2)\bar{R}=-\mu|\bar{v}| \cdot \bar{v} \quad\left(R=\mu \cdot v^{2}\right), где μ=0,3Hc2/m2,vˉ=\mu=0,3 H \cdot c^{2} / \mathrm{m}^{2}, \bar{v}= относительная скорость тела. Определить, при каком минимальном значении относительной скорости v0v_{0} тело, начавшее движение из положения OO, совершит полный оборот и придет в исходное положение?

Решение:

  1. Определим центростремительное ускорение. Тело движется по окружности радиусом r=1,0r = 1,0 м с угловой скоростью ω=2,5\omega = 2,5 рад/с. Центростремительное ускорение aca_c можно найти по формуле:

    ac=ω2r a_c = \omega^2 r
    Подставим значения:
    ac=(2,5)21,0=6,25м/с2 a_c = (2,5)^2 \cdot 1,0 = 6,25 \, \text{м/с}^2

  2. Определим силу, действующую на тело. Сила, действующая на тело, включает центростремительную силу и силу сопротивления. Центростремительная сила FcF_c равна:

    Fc=mac=2,06,25=12,5Н F_c = m \cdot a_c = 2,0 \cdot 6,25 = 12,5 \, \text{Н}

  3. Запишем силу сопротивления. Сила сопротивления RR определяется как:

    R=μvˉvˉ R = -\mu |\bar{v}| \cdot \bar{v}
    где μ=0,3Нс2/м2\mu = 0,3 \, \text{Н} \cdot \text{с}^2/\text{м}^2 и vˉ|\bar{v}| — относительная скорость тела.

  4. **...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое физическое явление описывает сила сопротивления, заданная как $R = -\mu|\bar{v}| \cdot \bar{v}$?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет