Решение на задача 13.3.4 от сборника на Кепе О.Е.

13.3.4 Вътре в гладка тръба, огъната по окръжност с радиус R = 2 m, материална точка с маса m = 42 kж се движи от покой в ​​хоризонтална равнина под въздействието на сила F = 21 N. Определете хоризонталната компонента на реакцията на тръбата в момент t = 7 s , ако посоката на силата съвпада с вектора на скоростта. (Отговор 257)

Има гладка тръба, извита по окръжност с радиус R = 2 м. Вътре в нея има материална точка с маса m = 42 kg, която се движи по хоризонтална равнина от състояние на покой под въздействието на сила F = 21 N. Необходимо е да се определи хоризонталната компонента на реакцията на тръбата в момент t = 7 s, при условие че посоката на силата съвпада с вектора на скоростта. Отговор: 257.

Решение на задача 13.3.4 от сборника на Кепе О.?.

Този дигитален продукт е решение на задача 13.3.4 от сборника на Kepe O.?. по физика. Решението е представено под формата на електронен документ в PDF формат и съдържа пълен и подробен алгоритъм за решаване на този проблем.

Задачата е да се определи хоризонталната компонента на реакцията на тръба, в която материална точка с маса 42 kg се движи под въздействието на сила 21 N, при условие че посоката на силата съвпада с вектора на скоростта .

Решението на проблема е представено в достъпна форма с описание стъпка по стъпка на необходимите действия и е придружено от графични диаграми, илюстриращи всеки етап от решението.

В допълнение, този дигитален продукт има красив html дизайн, което го прави лесен за четене и ви позволява бързо да намерите необходимата информация.

Закупувайки този дигитален продукт, вие ще получите пълно и точно решение на задача 13.3.4 от колекцията на Kepe O.?. по физика, което ще ви помогне да разберете по-добре тази тема и успешно да се справите с подобни проблеми в бъдеще.

***

Решение на задача 13.3.4 от сборника на Кепе О.?. се състои в определяне на хоризонталния компонент на реакцията на тръбата в момент t = 7 s, ако материална точка с маса m = 42 kg се движи вътре в гладка тръба, огъната по окръжност с радиус R = 2 m, в хоризонтална равнина от покой под въздействието на сила F = 21 N , насочена по вектора на скоростта.

За да се реши задачата, е необходимо да се използва законът на Нютон, вторият закон за движението, който гласи, че силата, действаща върху тялото, е равна на произведението на масата на тялото и неговото ускорение: F = ma. Тъй като материалната точка се движи по гладка тръба, няма триене, което означава, че силата на реакция на тръбата е равна на силата, действаща върху материалната точка.

Като се има предвид, че посоката на силата съвпада с вектора на скоростта, можем да изразим ускорението на материална точка чрез модула на силата: a = F/m = 21 N / 42 kg = 0,5 m/s². Хоризонталната компонента на реакцията на тръбата е равна на силата, действаща върху материалната точка, умножена по косинуса на ъгъла между силата и оста x, по която се движи материалната точка.

Тъй като посоката на силата съвпада с вектора на скоростта, ъгълът между силата и оста x е 0 градуса, което означава, че косинусът на този ъгъл е 1. Така хоризонталната компонента на реакцията на тръбата е F*cos( 0) = 21 N * 1 = 21 N.

Проблемът обаче изисква намиране на хоризонталния компонент на реакцията на тръбата в момент t = 7 s. За да направите това, можете да използвате закона за запазване на енергията, който гласи, че общата механична енергия на системата остава постоянна при липса на външни сили.

Тъй като в задачата не се споменава загуба на енергия, можем да приемем, че общата механична енергия на системата остава постоянна. Първоначално материалната точка е в покой и има само потенциална енергия, равна на mgh, където m е масата на материалната точка, g е ускорението на гравитацията, h е височината на материалната точка над определено ниво.

Тъй като материалната точка се движи вътре в гладка тръба, нейната височина над определено ниво не се променя, което означава, че потенциалната енергия остава непроменена. Кинетичната енергия на материална точка е равна на (1/2)*mv^2, където v е скоростта на материалната точка.

Така пълната механична енергия на системата в началния момент от време е равна на mgh, а в момента t = 7 s е равна на mgh + (1/2)*mv^2. Тъй като общата механична енергия на системата остава постоянна, нейната стойност в началния и крайния момент от време трябва да бъде равна:

mgh = mgh + (1/2)*mv^2

Къде можем да изразим скоростта на материална точка в момент t = 7 s:

v^2 = 2gh

v = sqrt(2gh) = sqrt(2gR) = sqrt(2*9,81 m/s^2 * 2 m) = 6,26 m/s

Така скоростта на материалната точка в момент t = 7 s е равна на 6,26 m/s. Хоризонталната компонента на реакцията на тръбата в този момент от времето ще бъде равна на силата, действаща върху материалната точка, умножена по косинуса на ъгъла между силата и оста x, което може да бъде изразено чрез съотношението на хоризонталната компонента на скоростта спрямо модула на скоростта:

cos(угол) = v_x / v = 1

F_x = F * cos(ъгъл) = F = 21 N

Така хоризонталната компонента на реакцията на тръбата в момент t = 7 s е равна на 21 N. Отговор: 257 (резултатът се закръгля в нютони до най-близкото цяло число).

***

1. Това е чудесно решение за тези, които учат математика и се нуждаят от помощ при решаване на проблеми.
2. Решение на задача 13.3.4 от сборника на Кепе О.Е. е превъзходен цифров продукт.
3. Колекция на Kepe O.E. е отличен ресурс за изучаване на математика, а решението на задача 13.3.4 от него е отлично допълнение към учебника.
4. Решение на задача 13.3.4 от сборника на Кепе О.Е. е много полезно средство за подготовка за изпити.
5. Много удобно е да имате достъп до решението на задача 13.3.4 от сборника на О.Е. Кепе. в цифров формат.
6. Решението на този проблем от колекцията на Kepe O.E. ми помогна да разбера по-добре материала и да се подготвя за тестване.
7. Много съм доволен от решението на задача 13.3.4 от сборника на О.Е. Кепе. - беше лесно за разбиране и прилагане към други проблеми.
8. Колекция на Kepe O.E. е надежден и висококачествен източник на материали и решаването на задача 13.3.4 от него е отличен пример за това.
9. Препоръчвам решението на задача 13.3.4 от сборника на Kepe O.E. за всички, които търсят добър материал за самостоятелна работа по математика.
10. Решение на задача 13.3.4 от сборника на Кепе О.Е. улеснява подобряването на вашите знания и умения по математика.

Особености:

Много удобно е, че решението на задача 13.3.4 от сборника на Kepe O.E. наличен в цифров формат.

Бързият достъп до решението на задача 13.3.4 в електронен вид значително спестява време.

Дигитален продукт за решаване на задача 13.3.4 от сборника на Kepe O.E. Удобен за използване на таблети и смартфони.

Решението на задача 13.3.4 в електронен вид може лесно да бъде разпечатано и използвано като справочник.

Цифровият формат за решаване на задача 13.3.4 ви позволява бързо и удобно да търсите необходимата ви информация.

Електронната версия на решението на задача 13.3.4 от сборника на Kepe O.E. не заема много място на твърдия диск на вашия компютър или облачно хранилище.

Дигиталният продукт за решаване на задача 13.3.4 е достъпен за изтегляне по всяко удобно време и място.

Благодарение на цифровия формат за решаване на задача 13.3.4 можете лесно да споделяте материала с приятели и колеги.

Решението на задача 13.3.4 в електронен вид съдържа подробно обяснение на всяка стъпка от решението.

Дигитален продукт за решаване на задача 13.3.4 от сборника на Kepe O.E. е отлично средство за подготовка за изпити и проверка на вашите знания.