Материальная точка, совершая гармонические колебания с частотой 2 гц и начальной фазой, равной нулю, проходит положение равновесия со скоростью 25 см/с. определить максимальное значение ускорения точки. как зависят от времени её смещение и проекция скорости на ось, вдоль которой происходят колебания?
Шаг 1. Мы ввели систему отсчета: 1) выбрали началом отсчета дерево, от которого начинал свое движение пешеход; 2) направили координатную ось вдоль дороги в направлении движения пешехода; 3) включили часы (секундомер) в момент начала движения тел.
Шаг 2. Были определены начальные координаты пешехода (xп0 = 0) и велосипедиста (xв0= 20 м).
Шаг 3. Используя введенную систему отсчета, мы определили значения скоростей движения пешехода (vп = 1 м/с) и велосипедиста (vв = -3 м/с).
Таким образом, первые три шага решения задачи не зависят от того, каким графическим или аналитическим) мы собираемся ее решать. Но уже следующий шаг будет отличаться от того, что мы делали при графическом решения.
Шаг 4 (аналитический). Запишем в аналитическом виде законы движения тел, учитывая известные данные. Поскольку в задаче движутся два тела (пешеход и велосипедист), то мы получаем два закона движения:
xп = 0 + 1 · t, xв = 20 - 3 · t.
Шаг 5 (аналитический). Представим в виде уравнения условие задачи – встречу велосипедиста и пешехода. Встреча двух тел означает, что положения тел в пространстве совпадут в некоторый момент времени t = tвстр, т. е. в этот момент времени совпадут их координаты
Объяснение:
Шаг 6 (аналитический). Запишем вместе полученные в шагах 4 и 5 выражения, присвоив каждому из них свои номер и название.
xп = 0 + 1 · t, (1) (закон движения пешехода)
xв = 20 - 3 · t, (2) (закон движения велосипедиста)
xп = xв. (3) (условие встречи пешехода и велосипедиста)
Шаг 7 (аналитический). Решение уравнений.
Для того чтобы найти значение времени t в интересующий нас момент встречи, воспользуемся условием встречи пешехода и велосипедиста – уравнением (3). Оно предполагает равенство координат двух тел. Подставим в него выражения для xп и xв из уравнений (1) и (2):
0 + 1 · t = 20 - 3 · t
Приведем подобные слагаемые и решим уравнение:
(1+3) · t = 20, t = 20/4 = 5 (с).
Таким образом, мы установили, что встреча пешехода и велосипедиста состоится через 5 с после начала движения.
Теперь определим координату точки, в которой состоится встреча. Для этого подставим полученное значение момента встречи tвстр = 5 с в закон движения пешехода – уравнение (1):
xп = 0 + 1 · tвстр = 0 + 1 · 5 = 5 (м).
Это означает, что в момент встречи координата пешехода будет равна xп = 5. Следовательно, встреча произойдет в 5 м от начала отсчета – дерева, от которого начал движение пешеход.
Ясно, что координату места встречи можно было определить, подставив время tвстр = 5 с и в закон движения велосипедиста – уравнение (2):
xв = 20 - 3 · tвстр = 20 - 3 · 5 = 5 (м).
Естественно, мы получили то же самое значение хвстр, так как координаты пешехода и велосипедиста в момент встречи совпадают.
Итоги
При аналитическом решения задачи «встреча» момент встречи и координата места встречи определяются из равенства координат в законах движения тел, записанных в аналитическом виде
масса считается по формуле : произведение объёма на плотность
m = V x R(плотн. дуб)
объём параллелепипеда это произведение трёх его вершин исходящих из одной точки
V = 1 x 0,4 x 0,25 = 0,1 м^3 (сантиметы были переведены в метры)
m = 400 * 0,1 = 400/10 = 40 килограмм
2)
это работы Паскаля, давление р это произведение плотности жидкости на ускорение св. падения и на высоту столба. тоесть
p = R x g x h
R = 800 кг/м^3
g = 10 м/с^2
h = 15 м
p = 10 x 15 x 800 = 120000 Паскалей(Па) = 120 КилоПаскалей (кПа)
3)
коэффициент полезного действия это отношение полезной работы к затраченой работе (или же энергии)
тоесть
n = A_полезн / A_затрачен
наша полезная работа это потенциальная энергия, которой подъёмник наделяет груз
вот формула для нахождения потенциальной энергии (она же работа силы тяжести): Eп = mgh
где m - это масса тела поднятого над землей
g - ускорение св. падения (в действительности это 9,8 м/с^2 но для удобных расчетов подходит и 10)
h - изменение высоты тела над планетой (в нашем случае это 4 метра)
у нас Aз = 900 Дж
n = m x g x h / Aз = 4 x 20 x 10 / 900 = 800/ 900 = 0,88 (значение любого соотношения всегда больше нуля и меньше либо равно единице, но это не проценты)
проценты это значение соотношения умножить на 100%
тоесть в нашем случае это 0,88 х 100 = 88%
P.S. условие задано вполне качественно, а объяснял я как учитель (лучше даже) потому что раз вы задаете такие вопросы то вы не знаете этих тем, а я хочу людям, что бы они не списывали, а сами знали физику, это замечательная наука! =)