В
Все
Б
Биология
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
А
Алгебра
Р
Русский язык
О
ОБЖ
И
История
Ф
Физика
Қ
Қазақ тiлi
О
Окружающий мир
Э
Экономика
Н
Немецкий язык
Х
Химия
П
Право
П
Психология
Д
Другие предметы
Л
Литература
Г
География
Ф
Французский язык
М
Математика
М
Музыка
А
Английский язык
М
МХК
У
Українська література
И
Информатика
О
Обществознание
Г
Геометрия
konstantinseme2
konstantinseme2
24.05.2022 09:37 •  Физика

Физика. Задание 62.

На рисунке 19 воспроизведен со стробоскопической фотографии движение шарика по желобу из состояния покоя. Известно, что промежутки времени между двумя последовательными вспышками равны 0,2 с. На шкале обозначены деления в дециметрах. Доказать, что движение шарика был равноускоренным. Найти, с каким ускорением двигалась шарик. Найти скорости шарика в положениях, зафиксированных на фотографии.


Физика. Задание 62. На рисунке 19 воспроизведен со стробоскопической фотографии движение шарика по ж

Показать ответ
Ответ:
aliyashachkasa
aliyashachkasa
19.04.2021 21:56

Предположим, что шарик двигается равномерно, то есть с постоянной скоростью. Тогда за равные промежутки времени шарик должен проходить равные отрезки пути. Проверим, двигается ли шарик равномерно. Ясно, что при начальной скорости, равной нулю, шарик будет оставаться на месте. Тогда назначим ему скорость в 1 м:

v0 = v = 1 м/с

t1 = 1 c

t2 = 1 c

t3 = 1 c

s1 = v*t1 = 1*1 = 1 м

s2 = v*t2 = 1*1 = 1 м

s3 = v*t3 = 1*1 = 1 м

Видно, что за каждую секунду шарик проходить расстояние в 1 м. Возьмём теперь первое, второе и третье положения шарика на рисунке и посмотрим на разницу в расстояниях:

s1 = L1 - 0 = 1 - 0 = 1 дм

s2 = L2 - L1 = 4 - 1 = 3 дм

Промежутки расстояний за равные промежутки времени оказываются не равными друг другу:

3 > 1, кроме того, 1 > 0, т.е.:

1 - 0 = 1

3 - 1 = 2 и значит 2 > 1

Получается, что промежутки увеличиваются со временем, и это значит, что движение не равномерное, а ускоренное. Проверим теперь, движется ли шарик равноускоренно.

Равноускоренному движению присуща следующая закономерность: расстояния, пройденные за равные интервалы времени, соотносятся как ряд нечётных последовательных чисел: 1, 3, 5, 7...

По рисунку видно, что:

s1 = 1 дм

s2 = 3 дм

s3 = 5 дм

s4 = 7 дм

Есть и ещё одна закономерность, присущая только равноускоренному движению: при равных отсчитываемых интервалах времени каждый новый промежуток расстояния в сумме с предыдущими (обозначим эту сумму как большую S) больше первого промежутка в квадрат того числа, которое является порядковым номером крайнего промежутка: S2 = s1 + s2 = 2²*S1, S3 = s1 + s2 + s3 = 3²*S1, S4 = s1 + s2 + s3 + s4 = 4²*s1...

Проверим:

S1 = 1 дм

S2 = 4 дм = 2²*1

S3 = 9 дм = 3²*1

Значит, шарик движется равноускоренно, причём в начальный момент времени его скорость равна нулю. Найдём ускорение:

v0 = 0 м/с

t1 = 0,2 c

s1 = 1 дм = 10 см = 0,1 м

s1 = a*t1²/2 => a = 2*s1/t1² = 2*0,1/0,2² = 5 м/с²

Найдём скорости:

v = v0 + at

v1 = v0 + 5*0,2 = 0 + 1 = 1 м/с

v2 = 5*2*0,2 = 2 м/с

v3 = 5*3*0,2 = 3 м/с

v4 найдём, используя первую закономерность, рассчитав отрезок s5, не изображённый на рисунке, по формуле:

s = v0*t + a*t²/2

s5 = s4 + (s4 - s3) = 7 + (7 - 5) = 9 дм = 0,9 м

v4 будет являться начальной скоростью для этого отрезка, поэтому:

s5 = v4*t1 + a*t1²/2 | *2

2*s5 = 2*v4*t1 + a*t1²

2*v4*t1 = 2*s5 - a*t1²

v4 = (2*s5 - a*t1²)/(2*t1) = (2*0,9 - 5*0,2²)/(2*0,2) = (1,8 - 0,2)/0,4 = 1,6/0,4 = 4 м/с

0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота