Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”
ru/2.7.40.md
+23 −39
| @@ -1,44 +1,28 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $2.7.40.$ [Вставьте описание задачи] | ||
| + | $2.7.40.$ Однородная спица длины $l$, стоящая на гладкой горизонтальной поверхности, начинает падать из вертикального положения. Определите скорость | ||
| + | верхнего конца спицы перед ударом его о поверхность. | ||
| − | |||
| − | $1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа. | ||
| + | #### Решение | ||
| + | Запишем закон сохранения энергии: | ||
| + | $$\frac{mgl}{2}=\frac{I\omega^2}{2}$$ | ||
| + | Момент инерции стержня относительно одного из концов можно получить из инетграла: | ||
| + | $$\int{x^2dm}$$ | ||
| + | Где приращение массы имеет линейный вид: | ||
| + | $$dm=\rho dx$$ | ||
| + | Получаем простой инеграл с константой за знаком интеграла: | ||
| + | $$\rho\int{x^2dx}$$ | ||
| + | Интегрируем в пределах от $0$ до $l$ | ||
| + | $$\rho\frac{l^3}{3}$$ | ||
| + | Если стержнь однородный, то момент инерции выглядит так: | ||
| + | $$I=\frac{ml^2}{3}$$ | ||
| + | Связь угловой и линейной скоростей: | ||
| + | $$v=\omega l$$ | ||
| + | Подставим: | ||
| + | $$\frac{mgl}{2}=\frac{ml^2}{3}\frac{\omega^2}{2}$$ | ||
| + | $$gl=\frac{v^2}{3}$$ | ||
| + | Получаем ответ: | ||
| + | $$\boxed{v=\sqrt{3gl}}$$ | ||
| − | |||
| − | ### Решение | ||
| − | |||
| − | [Здесь должно быть ваше решение] | ||
| − | |||
| − | __Пример решения__: | ||
| − | Ускорение тела задано как | ||
| − | |||
| − | $$a(t) = bt$$ | ||
| − | |||
| − | Мы знаем, что ускорение - это производная скорости по времени: | ||
| − | |||
| − | $$a(t) = \frac{d v(t)}{d t}$$ | ||
| − | |||
| − | Чтобы найти скорость $v(t)$, интегрируем $a(t)$ по времени: | ||
| − | |||
| − | $$v(t) = \int a(t) \, dt = \int b t \, dt$$ | ||
| − | |||
| − | Если начальная скорость $v(0) = 0$, то скорость становится: | ||
| − | |||
| − | $$v(t) = \frac{b t^2}{2}$$ | ||
| − | |||
| − | Аналогично, интегрируем $v(t)$ по времени: | ||
| − | |||
| − | $$x(t)= \int v(t) \, dt = \frac{b}{2} \int t^2 \, dt$$ | ||
| − | |||
| − | Откуда координата от времени, учитывая начальные условия: | ||
| − | |||
| − | $$\boxed{x(t)=\frac{bt^3}{6}}$$ | ||
| − | |||
| #### Ответ | |||
| − | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:] | ||
| − | |||
| − | |||
| − | __Пример ответа__: | ||
| − | $$ | ||
| + | $$v=\sqrt{3gl}$$ | ||
| @@ -1,44 +1,28 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $2.7.40.$ [Вставьте описание задачи] | $2.7.40.$ Однородная спица длины $l$, стоящая на гладкой горизонтальной поверхности, начинает падать из вертикального положения. Определите скорость | ||
| верхнего конца спицы перед ударом его о поверхность. | |||
| #### Решение | |||
| $1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа. | Запишем закон сохранения энергии: | ||
| $$\frac{mgl}{2}=\frac{I\omega^2}{2}$$ | |||
| Момент инерции стержня относительно одного из концов можно получить из инетграла: | |||
| $$\int{x^2dm}$$ | |||
| Где приращение массы имеет линейный вид: | |||
| $$dm=\rho dx$$ | |||
| Получаем простой инеграл с константой за знаком интеграла: | |||
| $$\rho\int{x^2dx}$$ | |||
| Интегрируем в пределах от $0$ до $l$ | |||
| $$\rho\frac{l^3}{3}$$ | |||
| Если стержнь однородный, то момент инерции выглядит так: | |||
| $$I=\frac{ml^2}{3}$$ | |||
| Связь угловой и линейной скоростей: | |||
| $$v=\omega l$$ | |||
| Подставим: | |||
| $$\frac{mgl}{2}=\frac{ml^2}{3}\frac{\omega^2}{2}$$ | |||
| $$gl=\frac{v^2}{3}$$ | |||
| Получаем ответ: | |||
| $$\boxed{v=\sqrt{3gl}}$$ | |||
| ### Решение | |||
| [Здесь должно быть ваше решение] | |||
| __Пример решения__: | |||
| Ускорение тела задано как | |||
| $$a(t) = bt$$ | |||
| Мы знаем, что ускорение - это производная скорости по времени: | |||
| $$a(t) = \frac{d v(t)}{d t}$$ | |||
| Чтобы найти скорость $v(t)$, интегрируем $a(t)$ по времени: | |||
| $$v(t) = \int a(t) \, dt = \int b t \, dt$$ | |||
| Если начальная скорость $v(0) = 0$, то скорость становится: | |||
| $$v(t) = \frac{b t^2}{2}$$ | |||
| Аналогично, интегрируем $v(t)$ по времени: | |||
| $$x(t)= \int v(t) \, dt = \frac{b}{2} \int t^2 \, dt$$ | |||
| Откуда координата от времени, учитывая начальные условия: | |||
| $$\boxed{x(t)=\frac{bt^3}{6}}$$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| $$v=\sqrt{3gl}$$ | |||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:] | |||
| __Пример ответа__: | |||
| $$ |
|||