Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»

Ismail правка от
правка #12614 позже →
@@ -1,44 +1,46 @@
### Условие
−$2.7.14.$ [Вставьте описание задачи]
+$2.7.14.$ На тонкостенный цилиндр намотана нить, конец которой закреплен на стойке так, что при соскальзывании цилиндра с наклонной плоскости нить остается параллельной наклонной плоскости. Какую скорость приобрел цилиндр, если его ось прошла расстояние $l$? Угол наклона плоскости $α$, коэффициент трения между плоскостью и цилиндром $µ$.
+![К задаче $2.7.14$|1280x888, 100%](../../img/2.7.14/1000006783.jpg)
−__Пример условия__:
−$1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа.
−
### Решение
−[Здесь должно быть ваше решение]
−__Пример решения__:
−Ускорение тела задано как
+Запишем уравнения моментов сил, законов Ньютона и кинематики:
−$$a(t) = bt$$
+1. $$Iε=TR-μNR$$
+2. $$ma=mgsinα-(T+μN)$$
+3. $$N=mgcosα$$
+4. $$εR=a$$
+5. $$v=\sqrt{2al}$$
+Где $I$ - момент инерции цилиндра;
−Мы знаем, что ускорение - это производная скорости по времени:
+$R$ - радиус цилиндра;
−$$a(t) = \frac{d v(t)}{d t}$$
+$ε$ - угловое ускорение цилиндра;
−Чтобы найти скорость $v(t)$, интегрируем $a(t)$ по времени:
+$a$ - линейное ускорение цилиндра;
−$$v(t) = \int a(t) \, dt = \int b t \, dt$$
+$v$ - линейная скорость цилиндра, которую требуют найти;
−Если начальная скорость $v(0) = 0$, то скорость становится:
+$T$ - сила натяжения нити;
−$$v(t) = \frac{b t^2}{2}$$
+$N$ - сила реакции опоры.
−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:
−
−$$\boxed{x(t)=\frac{bt^3}{6}}$$
−
+Момент инерции тонкостенного цилиндра выщитывается по формуле:
+$$I=mR²$$
+Подставим его в уравнение 1:
+$$mR²ε=R(T-μN)$$
+Сократим $R$;
+$$mRε=T-μN$$
+С учётом уравнений 2 и 4 получаем, выражение:
+$$T-μN=mgsinα-T-μN$$
+Выражаем $T$:
+$$T=\frac{mgsinα}{2}$$
+Зная данное выражение и испоьзуя уравнения 2 и 3, выводим линейное ускорение $a$:
+$$a=\frac{g(sinα-2μcosα)}{2}$$
+Подставим это в уравнение 5 и получаем ответ:
+$$\boxed{v=\sqrt{gl(sinα-2μcosα)}}$$
#### Ответ
−
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:]
−
−
−__Пример ответа__:
−$$ x(t)=\frac{bt^3}{6} $$
+$$v=\sqrt{gl(sinα-2μcosα)}$$