Примеры расчетов электрической цепи Лабораторные работы Методы расчета электрических цепей Задачи по физике Курсовая работа

Расстояние между свободно падающими телами

С высокой башни одновременно бросают с одинаковой по величине начальной скоростью два камня. Одни- вертикально, другой - горизонтально. Каково будет расстояние между камнями через время Т после броска.

Решение

Задачу можно решить двумя способами: "математическим" и "физическим". Первый подразумевает формальную запись координат камней в произвольный момент времени с последующим вычислением расстояния между двумя точками с найденными координатами (13.25 - 13.27). Второй - практически устное решение задачи за счет удачного выбора системы отсчета: с точки зрения свободно падающего наблюдателя оба камня движутся без ускорения.

[Image]

(3.24)

Координаты камня, брошенного горизонтально Силы инерции Основным положением механики Ньютона является утверждение о том, что действие на тело со стороны других тел вызывает их ускорение. В системах координат, движущихся с ускорением относительно выбранной нами инерциальной системы, так называемых неинерциальных системах, формально справедливо и обратное — возникают силы, связанные не реальным действием тел, а наличием указанных ускорений. Такие силы называют силами инерции

[Image]

(3.25)

Координаты камня, брошенного вертикально.

[Image]

(13.27)

Расстояние между камнями. Чему равны средние кинетические энергии поступательного и вращательного движения молекул, содержащихся в 2 кг водорода при температуре 400 К.

[Image]

(13.28)

В системе отсчета, связанной со свободно падающим наблюдателем оба камня движутся без ускорения, т.е. равномерно и прямолинейно во взаимно перпендикулярных направлениях. Расстояние между ними вычисляется как диагональ квадрата.

ример 3.4. Упругие отскоки в прямоугольной яме

Небольшой шарик приближается по горизонтальной плоскости к прямоугольной яме размерами L*H. Какой скоростью он должен обладать для того, чтобы "выскочить" на противоположной стороне ямы и продолжить свое движение? Все удары абсолютно упругие. Найти все решения.

Решение:

Задачу легко решить, рассматривая два независимых движения: кусочно - равномерное по горизонтали и кусочно - равноускоренное по вертикали. Описанные формы движения периодически прерываются упругими отскоками, сопровождающимися изменением скорости тела на противоположную.

[Image]

(3.28)

Моменты времени, соответствующие нахождению тела у правой стенки

[Image]

(3.29)

Моменты времени, соответствующие нахождению тела на уровне края ямы.

[Image]

(3.30)

Условие выхода шарика из ямы: тело должно одновременно оказаться у правой стенки и быть на высоте верхнего края ямы.


На главную