Задание N 1. Материальная точка массы m = 2 кг движется по окружности так, что ее скорость изменяется с течением времени в соответствии со следующим законом V(t) = 6+4 -?, м/с. Для момента времени t = 0,6 с определить модуль приложенной силы F(tr), если а = 60°.
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона: F = m*a, где F - сила, масса m = 2 кг, а - угловое ускорение.
Угловое ускорение находится как производная скорости по времени: a = dV/dt = 4, м/c².
Теперь найдем радиус окружности, по которой движется материальная точка: V = r*w, где V - линейная скорость, r - радиус, w - угловая скорость. Так как материальная точка движется по окружности, то w = V/r.
Подставляем данное выражение для скорости V(t) = 6 + 4t в формулу радиуса окружности: 6 + 4t = r*V/r, 6 + 4t = V, r = (6 + 4t) / V.
Теперь найдем угловую скорость: w = V/r = V / (6 + 4t).
Для нахождения углового ускорения подставим выражение для угловой скорости в формулу углового ускорения: a = dw/dt = d(V / (6 + 4t))/dt = (4 - 4V / (6 + 4t)^2) = 4 - 4(6 + 4t) / (6 + 4t)^2, a = 4 - 24 / (6 + 4t).
Теперь подставляем значения в формулу для силы: F = ma = 2(4 - 24 / (6 + 4t)) = 8 - 48 / (6 + 4t).
Подставляем t = 0,6 с: F = 8 - 48 / (6 + 4*0,6) = 8 - 48 / 8,4 = 8 - 5,714 = 2,286 Н.
Итак, модуль приложенной силы при t = 0,6 с равен 2,286 Н.
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться вторым законом Ньютона:
F = m*a,
где F - сила, масса m = 2 кг, а - угловое ускорение.
Угловое ускорение находится как производная скорости по времени:
a = dV/dt = 4, м/c².
Теперь найдем радиус окружности, по которой движется материальная точка:
V = r*w,
где V - линейная скорость, r - радиус, w - угловая скорость.
Так как материальная точка движется по окружности, то w = V/r.
Подставляем данное выражение для скорости V(t) = 6 + 4t в формулу радиуса окружности:
6 + 4t = r*V/r,
6 + 4t = V,
r = (6 + 4t) / V.
Теперь найдем угловую скорость:
w = V/r = V / (6 + 4t).
Для нахождения углового ускорения подставим выражение для угловой скорости в формулу углового ускорения:
a = dw/dt = d(V / (6 + 4t))/dt = (4 - 4V / (6 + 4t)^2) = 4 - 4(6 + 4t) / (6 + 4t)^2,
a = 4 - 24 / (6 + 4t).
Теперь подставляем значения в формулу для силы:
F = ma = 2(4 - 24 / (6 + 4t)) = 8 - 48 / (6 + 4t).
Подставляем t = 0,6 с:
F = 8 - 48 / (6 + 4*0,6) = 8 - 48 / 8,4 = 8 - 5,714 = 2,286 Н.
Итак, модуль приложенной силы при t = 0,6 с равен 2,286 Н.