Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”
ru/2.2.30.md
+39 −37
| @@ -1,44 +1,46 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $2.2.30.$ | ||
| + | $2.2.30.$ На тросе висит небольшой ящик с песком, в котором застревают пули, летящие горизонтально со скоростью $v$. | ||
| + | Масса пули $m_1$ много меньше массы ящика $m_2$. Трос отклоняется от вертикали на угол $α$. Какое число пуль попадает в | ||
| + | песок за единицу времени? | ||
| − | |||
| − | $1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа. | ||
| + | #### Решение | ||
| + | Допустим, что число пуль за единицу времени, это какое то число $N$ пуль за маленький промежуток времени $dt$: | ||
| + | $$ | ||
| + | n=\frac{N}{dt} | ||
| + | $$ | ||
| + | Запишем закон изменения импульса для пуль: | ||
| + | $$ | ||
| + | Nm_1v=Fdt | ||
| + | $$ | ||
| + | Выражаем силу: | ||
| + | $$ | ||
| + | F=nm_1v | ||
| + | $$ | ||
| + | На ящик в противоположную сторону будет действовать та же сила, поэтому и появляется отклонение. | ||
| + | Запишем уравнение статики по осям: | ||
| + | $$ | ||
| + | Tsin\alpha=F \tag{ox} | ||
| + | $$ | ||
| − | ### Решение | ||
| + | $$ | ||
| + | Tcos\alpha=m_2g \tag{oy} | ||
| + | $$ | ||
| + | Поделим уравнения друг на друга: | ||
| + | $$ | ||
| + | tg\alpha=\frac{F}{m_2g} | ||
| + | $$ | ||
| + | Подставим силу: | ||
| + | $$ | ||
| + | m_2gtg\alpha=nm_1v | ||
| + | $$ | ||
| + | Выразим число пуль за единицу времени: | ||
| + | $$ | ||
| + | \boxed{n=\frac{m_2gtg\alpha}{m_1v}} | ||
| + | $$ | ||
| − | [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__: | ||
| − | |||
| + | $$ | ||
| + | n=\frac{m_2gtg\alpha}{m_1v} | ||
| + | $$ | ||
| @@ -1,44 +1,46 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $2.2.30.$ |
$2.2.30.$ На тросе висит небольшой ящик с песком, в котором застревают пули, летящие горизонтально со скоростью $v$. | ||
| Масса пули $m_1$ много меньше массы ящика $m_2$. Трос отклоняется от вертикали на угол $α$. Какое число пуль попадает в | |||
| песок за единицу времени? | |||
| #### Решение | |||
| $1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа. | Допустим, что число пуль за единицу времени, это какое то число $N$ пуль за маленький промежуток времени $dt$: | ||
| $$ | |||
| n=\frac{N}{dt} | |||
| $$ | |||
| Запишем закон изменения импульса для пуль: | |||
| $$ | |||
| Nm_1v=Fdt | |||
| $$ | |||
| Выражаем силу: | |||
| $$ | |||
| F=nm_1v | |||
| $$ | |||
| На ящик в противоположную сторону будет действовать та же сила, поэтому и появляется отклонение. | |||
| Запишем уравнение статики по осям: | |||
| $$ | |||
| Tsin\alpha=F \tag{ox} | |||
| $$ | |||
| ### Решение | $$ | ||
| Tcos\alpha=m_2g \tag{oy} | |||
| $$ | |||
| Поделим уравнения друг на друга: | |||
| $$ | |||
| tg\alpha=\frac{F}{m_2g} | |||
| $$ | |||
| Подставим силу: | |||
| $$ | |||
| m_2gtg\alpha=nm_1v | |||
| $$ | |||
| Выразим число пуль за единицу времени: | |||
| $$ | |||
| \boxed{n=\frac{m_2gtg\alpha}{m_1v}} | |||
| $$ | |||
| [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 | ||
| $$ | |||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:] | n=\frac{m_2gtg\alpha}{m_1v} | ||
| $$ | |||
| __Пример ответа__: | |||