Два тела массой 1 и 2 кг связаны невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через блок массой 0.5кг и радиусом 0.1м. В начальный момент времени грузы находятся на одной высоте. Через какое время расстояние между грузами станет равным 1 м? Сколько оборотов сделает блок за это время. Блок считать сплошным цилиндром.
Объяснение:
Выберем за тело второй поезд, за неподвижную систему отсчета землю, за подвижную систему отсчета первый поезд. В задаче требуется найти относительную скорость движения поездов, т.е. скорость тела относительно подвижной системы координат. В обоих случаях направления движения один поезд проходит относительно другого путь, равный сумме длин обоих поездов, т.е. s = L1 + L2.
а) Когда поезда движутся в одном направлении, v1 = v2 + v1,2, откуда v1,2 = v1 - v2, v1,2 = 102 - 48 = 54 км/ч = 15 м/с. Тогда время прохождения одного поезда мимо другого равно
б) Когда поезда движутся навстречу друг другу, v1 = v1,2 - v2, откуда v1,2 = v1 + v2; v1,2 = 102 + 48 = 150 км/ч = 123/3 м/с. Тогда время прохождения одного поезда мимо другого
Оба тела движутся равномерно.
х(t)=xo + Vx*t
x1=0 + 11,5 * t
x2=800 - 1 * t
Первое тело находится в начале отсчета. хо=0; его скорость 11,5 м/с вдоль оси координат.
Второе тело находится в точке с координатой 800 м и движется со скоростью (-1) м/с. Значит против оси координат, навстречу первому.
В начале наблюдения за телами (t=0) между телами было 800 м, но каждую секунду это расстояние уменьшается на (V1x - V2x)=
11,5 - (-1)=12,5 м/с
Тогда расстояние между ними S(t)=800 - 12,5*t
Это зависимость расстояния от времени. Цель задачи составить эту функцию. Теперь можно узнать расстояние между телами в любое время. И до встречи и после!
Через 10 с S(10)=800 - 12,5*10=800 - 125=675 м - это ответ.
Через минуту S(60)=800 - 12,5 * 60=50 м. Скоро встретятся. 50 м осталось.
Через 70 с S(70)=800 - 12,5 * 70=-75 м. Значит тела уже встретились и начинают удалятся друг от друга.