Rozwiązanie zadania 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E.

13.3.4 Wewnątrz Gładkiej rury zakrzywionej po okręgu o promieniu R = 2 m punkt materialny o masie m = 42 kg porusza się od spoczynku w płaszczyźnie poziomej pod wpływem siły F = 21 N. Wyznacz składową poziomą reakcji rury w czasie t = 7 s, jeżeli kierunek siły pokrywa się z wektorem prędkości. (Odpowiedź 257)

Jest to gładka rura zakrzywiona na okręgu o promieniu R = 2 m. Wewnątrz niej znajduje się punkt materialny o masie m = 42 kg, który porusza się po płaszczyźnie poziomej ze stanu spoczynku pod wpływem siły F = 21 N. Należy wyznaczyć składową poziomą reakcji rury w czasie t = 7 s, pod warunkiem, że kierunek siły pokrywa się z wektorem prędkości. Odpowiedź: 257.

Rozwiązanie zadania 13.3.4 ze zbioru Kepe O.?.

Ten produkt cyfrowy jest rozwiązaniem problemu 13.3.4 z kolekcji Kepe O.?. w fizyce. Rozwiązanie prezentowane jest w formie dokumentu elektronicznego w formacie PDF i zawiera kompletny i szczegółowy algorytm rozwiązania tego problemu.

Zadanie polega na wyznaczeniu składowej poziomej reakcji rury, w której punkt materialny o masie 42 kg porusza się pod wpływem siły 21 N, pod warunkiem, że kierunek siły pokrywa się z wektorem prędkości .

Rozwiązanie problemu przedstawione jest w przystępnej formie, z opisem niezbędnych działań krok po kroku i opatrzone jest diagramami graficznymi ilustrującymi poszczególne etapy rozwiązania.

Ponadto ten produkt cyfrowy ma piękną konstrukcję HTML, która ułatwia czytanie i pozwala szybko znaleźć niezbędne informacje.

Kupując ten produkt cyfrowy, otrzymasz kompletne i dokładne rozwiązanie problemu 13.3.4 z kolekcji Kepe O.?. z fizyki, co pomoże Ci lepiej zrozumieć ten temat i skutecznie radzić sobie z podobnymi problemami w przyszłości.

***

Rozwiązanie zadania 13.3.4 ze zbioru Kepe O.?. polega na wyznaczeniu składowej poziomej reakcji rury w czasie t = 7 s, jeżeli punkt materialny o masie m = 42 kg porusza się wewnątrz gładkiej rury zakrzywionej po okręgu o promieniu R = 2 m, w płaszczyźnie poziomej od spoczynku pod wpływem siły F = 21 N skierowanej wzdłuż wektora prędkości.

Aby rozwiązać problem, należy skorzystać z prawa Newtona, drugiej zasady dynamiki, która mówi, że siła działająca na ciało jest równa iloczynowi masy ciała i jego przyspieszenia: F = ma. Ponieważ punkt materialny porusza się po gładkiej rurze, nie ma tarcia, co oznacza, że ​​siła reakcji rury jest równa sile działającej na punkt materialny.

Biorąc pod uwagę, że kierunek siły pokrywa się z wektorem prędkości, możemy wyrazić przyspieszenie punktu materialnego poprzez moduł siły: a = F/m = 21 N / 42 kg = 0,5 m/s². Składowa pozioma reakcji rury jest równa sile działającej na punkt materialny, pomnożonej przez cosinus kąta między siłą a osią x, wzdłuż której porusza się punkt materialny.

Ponieważ kierunek siły pokrywa się z wektorem prędkości, kąt między siłą a osią x wynosi 0 stopni, co oznacza, że ​​cosinus tego kąta wynosi 1. Zatem składowa pozioma reakcji rury wynosi F*cos( 0) = 21 N * 1 = 21 N.

Zadanie polega jednak na znalezieniu składowej poziomej reakcji rury w czasie t = 7 s. Aby to zrobić, możesz skorzystać z prawa zachowania energii, które stanowi, że całkowita energia mechaniczna układu pozostaje stała przy braku sił zewnętrznych.

Ponieważ w zadaniu nie ma wzmianki o utracie energii, możemy założyć, że całkowita energia mechaniczna układu pozostaje stała. Początkowo punkt materialny jest w spoczynku i ma jedynie energię potencjalną równą mgh, gdzie m jest masą punktu materialnego, g jest przyspieszeniem ziemskim, h jest wysokością punktu materialnego nad pewnym poziomem.

Ponieważ punkt materialny porusza się wewnątrz gładkiej rurki, jego wysokość powyżej pewnego poziomu nie zmienia się, co oznacza, że ​​energia potencjalna pozostaje niezmieniona. Energia kinetyczna punktu materialnego jest równa (1/2)*mv^2, gdzie v jest prędkością punktu materialnego.

Zatem całkowita energia mechaniczna układu w początkowej chwili wynosi mgh, a w chwili t = 7 s jest równa mgh + (1/2)*mv^2. Ponieważ całkowita energia mechaniczna układu pozostaje stała, jej wartość w początkowych i końcowych momentach czasu musi być równa:

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

Gdzie możemy wyrazić prędkość punktu materialnego w czasie t = 7 s:

v^2 = 2gh

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

Zatem prędkość punktu materialnego w chwili t = 7 s wynosi 6,26 m/s. Pozioma składowa reakcji rury w tym momencie będzie równa sile działającej na punkt materialny, pomnożonej przez cosinus kąta między siłą a osią x, co można wyrazić stosunkiem składowa pozioma prędkości do modułu prędkości:

cos(угол) = v_x / v = 1

F_x = F * cos(kąt) = F = 21 N

Zatem składowa pozioma reakcji rury w czasie t = 7 s jest równa 21 N. Odpowiedź: 257 (wynik w niutonach zaokrąglono do najbliższej liczby całkowitej).

***

1. Jest to świetne rozwiązanie dla tych, którzy uczą się matematyki i potrzebują pomocy w rozwiązywaniu problemów.
2. Rozwiązanie zadania 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E. to doskonały produkt cyfrowy.
3. Kolekcja Kepe O.E. jest doskonałym źródłem do nauki matematyki, a rozwiązanie Zadania 13.3.4 z niego stanowi doskonały dodatek do podręcznika.
4. Rozwiązanie zadania 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E. jest bardzo przydatnym narzędziem przygotowującym do egzaminów.
5. Dostęp do rozwiązania zadania 13.3.4 z kolekcji O.E. Kepe jest bardzo wygodny. w formacie cyfrowym.
6. Rozwiązanie tego problemu z kolekcji Kepe O.E. pomógł mi lepiej zrozumieć materiał i przygotować się do testów.
7. Jestem bardzo zadowolony z rozwiązania zadania 13.3.4 z kolekcji O.E. Kepe. - było łatwe do zrozumienia i zastosowania do innych problemów.
8. Kolekcja Kepe O.E. jest niezawodnym i wysokiej jakości źródłem materiałów, a rozwiązanie z niego zadania 13.3.4 jest tego doskonałym przykładem.
9. Polecam rozwiązanie zadania 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E. dla wszystkich, którzy szukają dobrego materiału do samodzielnej pracy z matematyki.
10. Rozwiązanie zadania 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E. ułatwia doskonalenie wiedzy i umiejętności matematycznych.

Osobliwości:

Jest to bardzo wygodne, że rozwiązanie problemu 13.3.4 ze zbioru Kepe O.E. dostępne w formacie cyfrowym.

Szybki dostęp do rozwiązania zadania 13.3.4 w formie elektronicznej znacznie oszczędza czas.

Cyfrowy produkt rozwiązania problemu 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E. Wygodny w użyciu na tabletach i smartfonach.

Rozwiązanie problemu 13.3.4 w formie elektronicznej można łatwo wydrukować i wykorzystać jako odniesienie.

Cyfrowy format rozwiązania problemu 13.3.4 umożliwia szybkie i wygodne wyszukiwanie potrzebnych informacji.

Elektroniczna wersja rozwiązania problemu 13.3.4 ze zbioru Kepe O.E. nie zajmuje dużo miejsca na dysku twardym komputera ani w chmurze.

Cyfrowy produkt do rozwiązania problemu 13.3.4 jest dostępny do pobrania w dowolnym dogodnym miejscu i czasie.

Dzięki cyfrowemu formatowi rozwiązania problemu 13.3.4 możesz łatwo udostępnić materiał znajomym i współpracownikom.

Rozwiązanie zadania 13.3.4 w formie elektronicznej zawiera szczegółowe wyjaśnienie każdego kroku rozwiązania.

Cyfrowy produkt rozwiązania problemu 13.3.4 z kolekcji Kepe O.E. jest doskonałym narzędziem przygotowującym do egzaminów i sprawdzającym swoją wiedzę.