[Вопрос решен] 1. Радиус-вектор частицы изменяется по закону: r = 3ti t3j....

1. Радиус-вектор частицы изменяется по закону: r = 3ti t3j. Определить: а) уравнение траектории частицы, б) скорость и ускорение частицы в момент времени t0 = 2 с, в) касательное и нормальное ускорение точки в этот же момент времени, а также радиус кривизны траектории R.

2. Под каким углом к горизонту брошено тело, если известно, что максимальная высота подъема равна ¼ части дальности полета.

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Привет!​ Сегодня я хочу поговорить о двух интересных физических задачах. Давай начнем с первой.1. У нас есть радиус-вектор частицы‚ который меняется по закону r 3ti t³j.​ Нам нужно найти уравнение траектории частицы‚ скорость и ускорение в определенный момент времени t₀ 2 секунды‚ а также касательное и нормальное ускорение точки в этот же момент времени и радиус кривизны траектории R.
а) Чтобы найти уравнение траектории частицы‚ нужно решить задачу об определении пути‚ исходя из радиус-вектора.​ В данном случае‚ у нас есть две координаты⁚ x 3t и y t³.​ Подставим значения в уравнение и получим уравнение траектории⁚

y (x/3)³

б) Теперь давай найдем скорость и ускорение частицы в момент времени t₀ 2 секунды.​ У нас есть радиус-вектор‚ который является производной пути по времени‚ то есть⁚

v dr/dt 3i 3t²j

a dv/dt 0i 6tj

Подставим t 2 секунды в выражения для скорости и ускорения‚ и получим⁚

v₀ 3i 12j

a₀ 0i 12j

в) Касательное ускорение точки в определенный момент времени можно найти как проекцию ускорения на касательное направление.​ Касательное направление задается единичным вектором скорости⁚

T v/|v| v/√(v²)

Подставим значения скорости в формулу и найдем касательное ускорение точки в момент времени t₀ 2 секунды⁚

T₀ (3i 12j)/√(3² 12²) (3/√153)i (12/√153)j

н) Нормальное ускорение точки можно найти как проекцию ускорения на нормальное направление.​ Нормальное направление можно получить путем поворота касательного направления на 90 градусов в направлении против часовой стрелки⁚
N₀ (-12/√153)i (3/√153)j

а также радиус кривизны траектории R можно найти по формуле⁚

R |v|²/|a|

Подставим значения скорости и ускорения в формулу и найдем радиус кривизны R в момент времени t₀ 2 секунды⁚

R₀ (3² 12²)/(12) 153/12 12‚75

Это была первая задача.​ Давай перейдем ко второй.​2. Нам известно‚ что максимальная высота подъема тела равна ¼ части дальности полета. Мы должны найти угол‚ под которым тело было брошено относительно горизонта.​
Мы знаем‚ что максимальная высота достигается‚ когда вертикальная составляющая начальной скорости становится равной нулю.​ Пусть v₀ будет модулем начальной скорости‚ а α будет углом броска.​Тогда мы можем записать следующие формулы для вертикальной и горизонтальной составляющих скорости⁚

Читайте также  Короткое плечо шлагбаума имеет длину 1 м, а длинное плечо – 6 м. На какую высоту (в метрах) опустится конец короткого плеча, когда конец длинного плеча поднимается на 1,8 м?

v₀*sin(α) 0 (условие максимальной высоты)

v₀*cos(α)*t d/4 (условие расстояния полета)

где t ― время полета‚ d ― дальность полета.​
Из первого уравнения получаем‚ что sin(α) 0‚ а это возможно только при α 0 или α π.​

Так как нам нужно угол под который тело брошено относительно горизонта‚ мы можем сразу исключить α π.​ Значит‚ угол броска равен α 0.
Это была короткая статья о двух интересных физических задачах.​ Я надеюсь‚ что эта информация окажется полезной!​

AfinaAI