Бедному студенту) имеются 2 цилиндра: алюминиевый (сплошной) и свинцовый (полый) тонкий (m=0,5 кг) одинакового радиуса r=6,0 см и одинаковой массы. за какое время каждый цилиндр скатится без скольжения с наклонной плоскости? высота наклонной плоскости h=0,50 м, угол наклона плоскости а =30. начальная скорость каждого цилиндра равна нулю.
Ответы
Заряд шара q потенциал шара u = k*q/r k=1/(4*pi*e0) потенциал поля вне шара u(r) = к*q/r напряженность поля к*q/r^2 максимальна при r=r к*q/r^2=u/r < emax u< r*emax=0,03*3*10^6 в = 90000 в = 90 квДано r=3 см=0,03 м eпр=3*10^6 в/м φ- ? е=k*q/r^2 φ=k*q/r φ/r=k*q/r^2=eпр φпр=епр*r=3*10^6*3*10^-2=9*10^4 в=90 кв ответ φ< 90 квбудем считать, что сила трения качения пренебрежимо мала, а также пренебрежем сопротивлением воздуха. тогда для обоих случаев должен выполняться закон сохранения полной механической энергии.
1) таким образом в обоих случаях цилиндры движутся под действием составляющей силы тяжести параллельной наклонной плоскости. из второго закона ньютона получим:
, отсюда
)
где - ускорение поступательного движения цилиндра.
с другой стороны ускорение равно:
)
где - начальная скорость (по условию)
- скорость цилиндра через промежуток времени , когда он коснется первый раз горизонтали.
из (1) и (2) найдем искомое время :
)
2) конечную скорость найдем с закона сохранения механической энергии:
)
)
где - момент инерции цилиндра относительно его оси симметрии;
)
- угловая скорость вращения цилиндра
подставим в (4) вместо и выражения (5) и (6), получим после сокращения:
, отсюда
)
подставим в (3) вместо выражение (7), получим расчетную формулу для искомого времени:
расчет времени:
а) для сплошного цилиндра, для которого :
с
б) для тонкостенного цилиндра, для которого :
S=120км = 120000мt=90мин = 5400сек
V=S/t = 120000/5400=22,222 м/c
2. В3. ((9600+5000)/(480+600))*3,6=48,6
Если в одну сторону тогда F=F1+F2если в противоположные значит F=F1-F2
В данном случае F=F2-F1=16-7=9 то есть движение будет в сторону большей силы
Другие вопросы по физике
