Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E.

13.3.4 In einem Glatten Rohr, das entlang eines Kreises mit dem Radius R = 2 m gebogen ist, bewegt sich ein materieller Punkt mit der Masse m = 42 kg aus dem Ruhezustand in einer horizontalen Ebene unter dem Einfluss einer Kraft F = 21 N. Bestimmen Sie die horizontale Komponente der Reaktion des Rohres zum Zeitpunkt t = 7 s, wenn die Richtung der Kraft mit dem Geschwindigkeitsvektor übereinstimmt. (Antwort 257)

Es gibt ein glattes Rohr, das entlang eines Kreises mit dem Radius R = 2 m gekrümmt ist. In ihm befindet sich ein materieller Punkt mit der Masse m = 42 kg, der sich aus dem Ruhezustand unter dem Einfluss einer Kraft F = 21 entlang einer horizontalen Ebene bewegt N. Es ist erforderlich, die horizontale Komponente der Reaktion des Rohrs zum Zeitpunkt t = 7 s zu bestimmen, vorausgesetzt, dass die Richtung der Kraft mit dem Geschwindigkeitsvektor übereinstimmt. Antwort: 257.

Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.?.

Dieses digitale Produkt ist eine Lösung für Problem 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.?. in der Physik. Die Lösung wird in Form eines elektronischen Dokuments im PDF-Format präsentiert und enthält einen vollständigen und detaillierten Algorithmus zur Lösung dieses Problems.

Die Aufgabe besteht darin, die horizontale Komponente der Reaktion eines Rohres zu bestimmen, in dem sich ein Materialpunkt mit einer Masse von 42 kg unter dem Einfluss einer Kraft von 21 N bewegt, unter der Voraussetzung, dass die Richtung der Kraft mit dem Geschwindigkeitsvektor übereinstimmt .

Die Lösung des Problems wird in zugänglicher Form mit einer schrittweisen Beschreibung der erforderlichen Maßnahmen dargestellt und von grafischen Diagrammen begleitet, die jede Phase der Lösung veranschaulichen.

Darüber hinaus verfügt dieses digitale Produkt über ein schönes HTML-Design, das die Lesbarkeit erleichtert und Ihnen das schnelle Auffinden der benötigten Informationen ermöglicht.

Mit dem Kauf dieses digitalen Produkts erhalten Sie eine vollständige und genaue Lösung für Problem 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.?. in Physik, der Ihnen hilft, dieses Thema besser zu verstehen und ähnliche Probleme in Zukunft erfolgreich zu bewältigen.

***

Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.?. besteht darin, die horizontale Komponente der Rohrreaktion zum Zeitpunkt t = 7 s zu bestimmen, wenn sich ein materieller Punkt mit der Masse m = 42 kg in einem glatten Rohr bewegt, das entlang eines Kreises mit dem Radius R = 2 m in einer horizontalen Ebene vom Ruhezustand aus gebogen ist unter dem Einfluss einer Kraft F = 21 N , gerichtet entlang des Geschwindigkeitsvektors.

Um das Problem zu lösen, ist es notwendig, das Newtonsche Gesetz, das zweite Bewegungsgesetz, zu verwenden, das besagt, dass die auf einen Körper wirkende Kraft gleich dem Produkt aus der Masse des Körpers und seiner Beschleunigung ist: F = ma. Da sich der Materialpunkt entlang eines glatten Rohrs bewegt, gibt es keine Reibung, was bedeutet, dass die Reaktionskraft des Rohrs gleich der auf den Materialpunkt wirkenden Kraft ist.

Wenn man davon ausgeht, dass die Richtung der Kraft mit dem Geschwindigkeitsvektor übereinstimmt, können wir die Beschleunigung eines Materialpunktes durch den Kraftmodul ausdrücken: a = F/m = 21 N / 42 kg = 0,5 m/s². Die horizontale Komponente der Rohrreaktion ist gleich der auf den Materialpunkt wirkenden Kraft, multipliziert mit dem Kosinus des Winkels zwischen der Kraft und der x-Achse, entlang derer sich der Materialpunkt bewegt.

Da die Richtung der Kraft mit dem Geschwindigkeitsvektor übereinstimmt, beträgt der Winkel zwischen der Kraft und der x-Achse 0 Grad, was bedeutet, dass der Kosinus dieses Winkels 1 ist. Somit ist die horizontale Komponente der Rohrreaktion F*cos( 0) = 21 N * 1 = 21 N.

Das Problem erfordert jedoch das Finden der horizontalen Komponente der Rohrreaktion zum Zeitpunkt t = 7 s. Dazu können Sie den Energieerhaltungssatz nutzen, der besagt, dass die gesamte mechanische Energie eines Systems ohne äußere Kräfte konstant bleibt.

Da in dem Problem kein Energieverlust erwähnt wird, können wir davon ausgehen, dass die gesamte mechanische Energie des Systems konstant bleibt. Zunächst ruht der materielle Punkt und hat nur eine potentielle Energie von mgh, wobei m die Masse des materiellen Punktes, g die Erdbeschleunigung und h die Höhe des materiellen Punktes über einem bestimmten Niveau ist.

Da sich ein materieller Punkt in einem glatten Rohr bewegt, ändert sich seine Höhe über einem bestimmten Niveau nicht, was bedeutet, dass die potentielle Energie unverändert bleibt. Die kinetische Energie eines materiellen Punktes ist gleich (1/2)*mv^2, wobei v die Geschwindigkeit des materiellen Punktes ist.

Somit ist die gesamte mechanische Energie des Systems zum Anfangszeitpunkt gleich mgh und zum Zeitpunkt t = 7 s gleich mgh + (1/2)*mv^2. Da die gesamte mechanische Energie des Systems konstant bleibt, muss ihr Wert im Anfangs- und Endzeitpunkt gleich sein:

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

Wo können wir die Geschwindigkeit eines materiellen Punktes zum Zeitpunkt t = 7 s ausdrücken:

v^2 = 2gh

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

Somit beträgt die Geschwindigkeit des Materialpunktes zum Zeitpunkt t = 7 s 6,26 m/s. Die horizontale Komponente der Reaktion des Rohrs zu diesem Zeitpunkt ist gleich der auf den Materialpunkt wirkenden Kraft, multipliziert mit dem Kosinus des Winkels zwischen der Kraft und der x-Achse, der durch das Verhältnis von ausgedrückt werden kann die horizontale Komponente der Geschwindigkeit zum Geschwindigkeitsmodul:

cos(угол) = v_x / v = 1

F_x = F * cos(Winkel) = F = 21 N

Somit ist die horizontale Komponente der Röhrenreaktion zum Zeitpunkt t = 7 s gleich 21 N. Antwort: 257 (das Ergebnis in Newton wird auf die nächste ganze Zahl gerundet).

***

1. Dies ist eine großartige Lösung für diejenigen, die Mathematik lernen und Hilfe beim Lösen von Problemen benötigen.
2. Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. ist ein überlegenes digitales Produkt.
3. Sammlung von Kepe O.E. ist eine hervorragende Ressource zum Erlernen der Mathematik, und die darin enthaltene Lösung für Problem 13.3.4 ist eine hervorragende Ergänzung zum Lehrbuch.
4. Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. ist ein sehr nützliches Hilfsmittel zur Prüfungsvorbereitung.
5. Es ist sehr praktisch, Zugriff auf die Lösung zu Problem 13.3.4 aus der Sammlung von O.E. Kepe zu haben. im digitalen Format.
6. Die Lösung dieses Problems aus der Sammlung von Kepe O.E. hat mir geholfen, das Material besser zu verstehen und mich auf die Prüfung vorzubereiten.
7. Ich bin sehr zufrieden mit der Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von O.E. Kepe. - Es war leicht zu verstehen und auf andere Probleme anzuwenden.
8. Sammlung von Kepe O.E. ist eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Materialquelle, und die Lösung von Problem 13.3.4 daraus ist ein hervorragendes Beispiel dafür.
9. Ich empfehle die Lösung zu Problem 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. für alle, die gutes Material für selbstständiges Arbeiten in Mathematik suchen.
10. Lösung zu Aufgabe 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. macht es Ihnen leicht, Ihre Kenntnisse und Fähigkeiten in Mathematik zu verbessern.

Besonderheiten:

Es ist sehr praktisch, dass die Lösung von Problem 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. im digitalen Format verfügbar.

Der schnelle Zugriff auf die Lösung von Problem 13.3.4 in elektronischer Form spart erheblich Zeit.

Digitales Produkt zur Lösung von Problem 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. Praktisch für die Nutzung auf Tablets und Smartphones.

Die Lösung zu Aufgabe 13.3.4 in elektronischer Form kann einfach ausgedruckt und als Nachschlagewerk verwendet werden.

Das digitale Format zur Lösung der Aufgabe 13.3.4 ermöglicht Ihnen eine schnelle und bequeme Suche nach den benötigten Informationen.

Die elektronische Version der Lösung des Problems 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. nimmt nicht viel Platz auf der Festplatte oder im Cloud-Speicher Ihres Computers ein.

Das digitale Produkt zur Lösung des Problems 13.3.4 steht jederzeit und an jedem geeigneten Ort zum Download bereit.

Dank des digitalen Formats zur Lösung von Aufgabe 13.3.4 können Sie das Material problemlos mit Freunden und Kollegen teilen.

Die Lösung zu Aufgabe 13.3.4 in elektronischer Form enthält eine detaillierte Erläuterung jedes Lösungsschritts.

Digitales Produkt zur Lösung von Problem 13.3.4 aus der Sammlung von Kepe O.E. ist ein hervorragendes Hilfsmittel zur Prüfungsvorbereitung und zum Testen Ihres Wissens.