Уравнение движения двух материальных точек имеют вид

Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид X1 = A1t + B1t2 + C1t3 и X2 = A2t + B2t2 + C2t3, где B1 = 4 м/с2, C1 = -3 м/с3, B2 = -2 м/с2, C2 = 1 м/с3.

Готовое решение: Заказ №8334

Тип работы: Задача

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Физика

Дата выполнения: 06.08.2020

Цена: 209 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид X1 = A1t + B1t2 + C1t3 и X2 = A2t + B2t2 + C2t3, где B1 = 4 м/с2, C1 = -3 м/с3, B2 = -2 м/с2, C2 = 1 м/с3. Определите момент времени, для которого ускорения этих точек будут равны.

Найдём законы изменения скорости материальных точек . Найдём законы изменения ускорения материальных точек . Найдём момент времени , в который ускорения точек будут равны:

• Две материальные точки движутся согласно уравнениям: X1 = A1t + B1t2 + C1t3 и X2 = A2t + B2t2 + C2t3, где A1 = 4 м/с; B1 = 8 м/с2; C1 = – 16 м/с3; A2 = 2 м/с; B2 = – 4 м/с2; C2 = 1 м/с3
• Прямолинейное движение двух материальных точек описывается уравнениями х1 = A1t + B1t2 + C1t3 и х2 = A2t + B2t2 + C2t3, где A1 = 4 м/с; B1 = 8 м/с2; C1 = – 16 м/с3; A2 = 2 м/с; B2 = – 4 м/с2; C2 = 1 м/с3
• Два шара массами 2 и 3 кг, движущиеся по одной прямой навстречу друг другу со скоростями 8 и 4 м/с, соответственно, неупруго сталкиваются и двигаются после удара совместно
• Кинетические уравнения движения двух материальных точек имеют вид x1 = A1 + B1t + C1t2 и x2 = A2 + B2t + C2t2, где C1 = -2 м/с2, C2 = 1 м/с2

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Кинематика

21. Тело движется равноускоренно с начальной скоростью v₀. Определить ускорение тела, если за время t оно прошло путь S и его скорость v.

22. Материальная точка движется вдоль прямой так, что её ускорение линейно растёт и за первые 10 секунд достигает значения 5 м/с 2 . Определить в конце десятой секунды: 1) скорость точки; 2) пройденный точкой путь.

23. Кинетические уравнения движения двух материальных точек имеют вид x₁ = A₁*t + B₁*t 2 + C₁*t 3 и x₂ = A₂*t + B2*t 2 + C₂*t 3 , где B₁ = 4 м/с 2 , C₁ = – 3 м/с 3 , B2 = -2 м/с 2 C2 = 1 м/c 3 . Определите момент времени, для которого ускорения этих точек будут равны.

24. Кинетические уравнения движения двух материальных точек имеют вид x₁ = A₁ + B₁*t + C₁*t 2 и x₂ = A₂ + B₂*t + C₂*t 2 , где B₁ = B₂, C₁ = – 2 м/с 2 , C₂ = 1 м/c 2 . Определить: 1) момент времени, для которого скорости этих точек будут равны; 2) ускорение a₁ и a₂ для этого момента.

25. Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом r = 4 м, задается уравнением a_n = A + B*t + С*t 2 (A = 1 м/c 2 , B = 6 м/с 3 , С = 9 м/с 4 ) Определите: 1) тангенсальное ускорение точки; 2) путь, пройденный точкой за время t = 5 сек. после начала движения; 3) полное ускорение для момента времени t₂ = 1 секунде.

26. Зависимость пройденного телом пути sот времени tвыражается уравнением s= At— Bt 2 + Ct 3 (A= 2 м/с, В = 3 м/с 2 , С = 4 м/с 3 ). Запишите выражения для скорости и ускорения. Определите для момента времени t— 2 с после начала движения 1) пройденный путь; 2) скорость; 3) ускорение.

27. Зависимость пройденного телом пути по окружности радиусом r= 3 м задается уравнением s= At 2 + Bt(А = 0,4 м/с : , B = 0,1 м/с) Определите для момента времени t = 1 с после начала движения ускорение: 1) нормальное, 2) тангенциальное; 3) полное.

28. Точка движется в плоскости ху из положения с координатами х₁ = v₁ = 0 со скоростью v = ai+ bxj(а, b— постоянные, i, j — орты осей x и y). Определите: 1) уравнение траектории точки y(x); 2) форму траектории.

29. Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону r = t 3 i+ 3t 2 j, где i, j — орты осей х и у. Определите для момента времени t = 1 с: 1) модуль скорости; 2) модуль ускорения.

30. Радиус-вектор материальной точки изменяется со временем по закону r = 4t 2 i+ 3tj + 2k. Определите: 1) скорость v; 2) ускорение а; 3) модуль скорости в момент времени t= 2 с.

31. Движение материальной точки в плоскости ху описывается законом х = At, у = At (1 + Bt), где A и B— положительные постоянные. Определите: 1) уравнение траектории материальной точки y(х); 2) радиус-вектор r точки в зависимости от времени; 3) скорость vточки в зависимости от времени; 4) ускорение а точки в зависимости от времени.

32. Материальная точка начинает двигаться по окружности радуисом r = 12,5 с постоянным тангенсальным ускорением а_τ = 0,5 см/с 2 . Определить: 1) момент времени, при котором вектор ускорения a образует с вектором скорости v угол α = 45; 2) путь, пройденный за это время движущейся точкой.

33. Линейная скорость v₁ точки, находящейся на ободе вращающегося диска, в три раза больше, чем линейная скорость v₂точки, находящейся на 6 см ближе к его оси. Определите радиус диска.

34. Колесо вращается с постоянным угловым ускорением ε = 3рад/с. Определить радиус колеса, если через время t = 1 с после начала движения полное ускорение колеса равно а = 7,5 м/с 2 .

35. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения n = 50, после выключения тока, сделав N = 628 оборотов, остановился. Определить угловое ускорение ε якоря.

36. Колесо автомобиля вращается равнозамедленно. За время t = 2 мин оно изменило частоту вращения от 240 до 60 мин -1 . Определить: 1) угловое ускорение колеса; 2) число полных оборотов, сделанных колесом за это время.

37. Точка движется по окружности радиусом R = 15 см с постоянным тангенсальным ускорением a_τ. К концу четвертого оборота после начала движения линейная скорость точки v₁ = 15 см/с. Определить нормальное ускорение a_n2 точки через t ₂ = 16 c после начала движения.

38. Диск радиусом R = 10 см вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота диска от времени задается уравнением φ = A + Bt+ Сt 2 + Dt 3 (B = 1 рад/с, C = 1 рад/с 2 , D = 1 рад/с 3 ). Определите для точек на ободе диска к концу второй секунды после начала движения: 1) тангенциальное ускорение а_τ; 2) нормальное ускорение а_n; 3) полное ускорение а.

39. Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = Аt 2 (A = 0,5 рад/с 2 ). Определить к концу второй секунды после начала движения: 1) угловую скорость диска; 2) угловое ускорение диска; 3) для точки, находящейся на расстоянии 80 см от оси вращения, тангенциальное a_τ, нормальное a_n и полное ускорение а.

40. Диск вращается вокруг неподвижной оси так, что зависимость угла поворота радиуса диска от времени задается уравнением φ = Аt 2 (A = 0,1 рад/с 2 ). Определить полное ускорение a точки на ободе диска к концу второй секунды после начала движения, если в этот момент линейная скорость этой точки v = 0,4 м/с.

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Задача двух тел

Вы будете перенаправлены на Автор24

Приведенная масса

Решение уравнений динамики системы материальных точек встречает непреодолимые математические трудности, т.к. точного решения этих уравнений для произвольных сил не найдено уже в случае трех материальных точек.

В связи с этим важна задача о замкнутой системе двух точек, называемая задачей двух тел. Она имеет простое и исчерпывающее решение — сводится к основной задаче динамики одной материальной точки. Решение задачи двух тел используется в небесной механике, описывающей движение планет и их спутников в Солнечной системе, в задачах на столкновение частиц, в статистической физике и других вопросах.

Рассмотрим замкнутую систему двух материальных точек, взаимодействующих между собой. Как известно центр масс такой системы движется равномерно и прямолинейно (или покоится). Задача просто решается в системе с началом в центре масс, движущейся поступательно (такая система называется Ц-системой).

Обозначим массы частиц через $m_ <1>$ и $m_ <2>$ и их радиус-векторы, проведенные от центра масс, соответственно $\overline >$ и $\overline >$. Пусть $\overline$- вектор, проведенный от точки $m_ <2>$ к $m_ <1>$. Из определения радиус-вектора центра масс имеем:

Непосредственно из рисунка следует соотношение между радиус-векторами:

$\overline_ <1>=\overline_ <2>+\overline$. (1)

Два последних равенства позволяют выразить радиус-векторы $\overline >$ и $\overline >$ через вектор $\overline$, соединяющий точки $m_ <2>$ и $m_ <1>$. Имеем:

Запишем основные уравнения для движения обеих точек в Ц-системе:

Силы в уравнениях (3) зависят от расстояния между точками, а не от расстояния до центра масс, т.е. решать уравнения (1) отдельно для каждой точки нельзя.

Готовые работы на аналогичную тему

Пользуясь выражениями для радиус-векторов (2), исключим из основных уравнений (3) $\overline >$ и $\overline >$. Тогда получаем уравнения движения:

Так как по третьему закону Ньютона $\overline_ <2,1>(r)=-\overline_ <1,2>(r)$, оба уравнения становятся тождественными, и движение системы двух точек, в результате их взаимодействия эквивалентно движению одной точки в соответствии с уравнением:

Уравнение (4) отличается от известного уравнения движения материальной точки в поле заданной силы только тем, что вместо массы $m$здесь выступает комбинация масс двух точек:

Величина $m’$ называется приведенной массой.

Итак, задача двух тел свелась к задаче о движении одной материальной точки с приведенной массой в Ц-системе под действием центральной силы; уравнение движения имеет обычный вид:

Но при использовании результатов решения уравнения (6) необходимо помнить, что точка $m’$, движущаяся на конце радиус-вектора $\overline$под действием силового центра в начале координат Ц-системы, является не реальной, а изображающей движение системы. От ее движения, после того как уравнение (6) проинтегрировано, следует переходить к реальному движению двух материальных точек $m_ <2>$ и $m_ <1>$.

Движение двух материальных точек в системе центра масс

Движение изображающей точки в соответствии с уравнением (6) будет плоским. Пусть кинематическое уравнение движения найдено: $\overline=\overline(t)$.

В таком случае с помощью формулы (2) находим кинематическое уравнение движения обеих материальных точек в Ц-системе:

Очевидно, что траектория движения изображающей точки и точек $m_ <2>$ и $m_ <1>$ будут подобными кривыми относительно центра масс, а отношение подобия есть обратное отношение масс, т.е.:

Нетрудно найти и скорости движения точек. Дифференцируя (7) по времени, имеем:

Задача двух тел решена.

Момент импульса для системы двух точек имеет вид: $\overline=m_ <1>\left|\overline_ <1>\overline_ <1>\right|+m_ <2>\left|\overline_ <2>\overline_ <2>\right|$. Необходимо записать выражение для собственного момента импульса системы через приведенную массу.

Момент импульса системы двух точек: $\overline=m_ <1>\left|\overline_ <1>\overline_ <1>\right|+m_ <2>\left|\overline_ <2>\overline_ <2>\right|$.

Найти: собственный момент импульса системы — ?

Момент импульса системы двух точек:

\[\overline=m_ <1>\left|\overline_ <1>\overline_ <1>\right|+m_ <2>\left|\overline_ <2>\overline_ <2>\right|.\]

Внесем сюда выражения $\overline >$ и $\overline >$через вектор $\overline$, выражающийся формулой (7) и получим равенство:

\[\overline=\frac m_ <2>> +m_ <2>> \left|\overline\overline_ <1>\right|-\frac m_ <2>> +m_ <2>> \left|\overline\overline_ <2>\right|=\frac m_ <2>> +m_ <2>> (\overline\left|\overline_ <1>-\overline_ <2>\right|).\]

Вектор $\overline_ <1>-\overline_ <2>$ есть скорость $\overline$первой частицы относительно второй или скорость изображающей точки $\overline$ и окончательный результат выражается равенством:

Ответ: собственный момент импульса системы $\overline=m'[\overline\overline<\cdot v>]$

задача о движении двух тел сводится к задаче о движении одной точки под действием заданной силы;

особую роль при этом играет приведенная масса системы, через нее выражаются основные динамические параметры системы — энергия, импульс, момент импульса.

Получи деньги за свои студенческие работы

Курсовые, рефераты или другие работы

Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 06 04 2021