Правка раздела «Решение»
ru/2.2.25.md
+2 −1
| ### Условие: | |||
| $2.2.25^*.$ Космическая станция состоит из двух отсеков массы $m_1$ и $m_2$, соединенных длинным однородным тросом длины $L$. Станция вращается вокруг оси, перпендикулярной тросу. Какова угловая скорость вращения, если сила натяжения троса вблизи первого отсека равна $T_1$, а вблизи второго — $T_2$? Какова масса троса? | |||
| ### Решение: | |||
| Cила натяжения сообщает спутникам центростремительно ускорение | |||
| $$ | |||
| \omega^2 rm_1 = T_1 | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| \omega^2 (L-r)m_2 = T_2 | |||
| $$ | |||
| Где $r$ — расстояние от m_1 до центра масс системы | |||
| $$ | |||
| r = \frac{T_1}{\omega^2 m_1} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| \omega^2 Lm_2-T_1\frac{m_2}{m_1} = T_2 | |||
| $$ | |||
| Откуда находим $\omega$ | |||
| $$ | |||
| \boxed{\omega =\sqrt{\frac{m_2T_1+m_1T_2}{Lm_1m_2}}} | |||
| $$ | |||
| При этом расстояние, на котором центр масс будет находится от первого отсека | |||
| $$ | |||
| @@ -36,7 +36,8 @@Решение: | |||
| r = L \frac{T_1m_2}{m_2T_1+m_1T_2} | |||
| $$ | |||
| − | Далее, воспользуемся формулой для центра масс, чтобы найти массу тросса | ||
| + | Далее, воспользуемся формулой для центра масс, чтобы найти массу тросса(Елисей Чвырев Физика Forever) | ||
| + | $m$ | ||
| $$ | |||
| r = \frac{m_1 \cdot 0 + m \cdot \frac{L}{2} + m_2 \cdot L}{m_1+m_2+m} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| L \frac{T_1m_2}{m_2T_1+m_1T_2} = L \frac{m + 2m_2}{2(m_1+m_2+m)} | |||
| $$ | |||
| Откуда выражаем массу тросса $m$ | |||
| $$ | |||
| \boxed{m=\frac{2m_1m_2(T_1-T_2)}{m_1T_2-m_2T_1}} | |||
| $$ | |||
| #### Ответ: | |||
| $$ | |||
| \omega =\sqrt{\frac{m_2T_1+m_1T_2}{Lm_1m_2}} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| m=\frac{2m_1m_2(T_1-T_2)}{m_1T_2-m_2T_1} | |||
| $$ | |||
| ещё строк без изменений 21 | |||
| ### Условие: | ### Условие: | ||
| $2.2.25^*.$ Космическая станция состоит из двух отсеков массы $m_1$ и $m_2$, соединенных длинным однородным тросом длины $L$. Станция вращается вокруг оси, перпендикулярной тросу. Какова угловая скорость вращения, если сила натяжения троса вблизи первого отсека равна $T_1$, а вблизи второго — $T_2$? Какова масса троса? | $2.2.25^*.$ Космическая станция состоит из двух отсеков массы $m_1$ и $m_2$, соединенных длинным однородным тросом длины $L$. Станция вращается вокруг оси, перпендикулярной тросу. Какова угловая скорость вращения, если сила натяжения троса вблизи первого отсека равна $T_1$, а вблизи второго — $T_2$? Какова масса троса? | ||
| ### Решение: | ### Решение: | ||
| Cила натяжения сообщает спутникам центростремительно ускорение | Cила натяжения сообщает спутникам центростремительно ускорение | ||
| $$ | $$ | ||
| \omega^2 rm_1 = T_1 | \omega^2 rm_1 = T_1 | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| \omega^2 (L-r)m_2 = T_2 | \omega^2 (L-r)m_2 = T_2 | ||
| $$ | $$ | ||
| Где $r$ — расстояние от m_1 до центра масс системы | Где $r$ — расстояние от m_1 до центра масс системы | ||
| $$ | $$ | ||
| r = \frac{T_1}{\omega^2 m_1} | r = \frac{T_1}{\omega^2 m_1} | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| \omega^2 Lm_2-T_1\frac{m_2}{m_1} = T_2 | \omega^2 Lm_2-T_1\frac{m_2}{m_1} = T_2 | ||
| $$ | $$ | ||
| Откуда находим $\omega$ | Откуда находим $\omega$ | ||
| $$ | $$ | ||
| \boxed{\omega =\sqrt{\frac{m_2T_1+m_1T_2}{Lm_1m_2}}} | \boxed{\omega =\sqrt{\frac{m_2T_1+m_1T_2}{Lm_1m_2}}} | ||
| $$ | $$ | ||
| При этом расстояние, на котором центр масс будет находится от первого отсека | При этом расстояние, на котором центр масс будет находится от первого отсека | ||
| $$ | $$ | ||
| @@ -36,7 +36,8 @@Решение: | |||
| r = L \frac{T_1m_2}{m_2T_1+m_1T_2} | r = L \frac{T_1m_2}{m_2T_1+m_1T_2} | ||
| $$ | $$ | ||
| Далее, воспользуемся формулой для центра масс, чтобы найти массу тросса |
Далее, воспользуемся формулой для центра масс, чтобы найти массу тросса(Елисей Чвырев Физика Forever) | ||
| $m$ | |||
| $$ | $$ | ||
| r = \frac{m_1 \cdot 0 + m \cdot \frac{L}{2} + m_2 \cdot L}{m_1+m_2+m} | r = \frac{m_1 \cdot 0 + m \cdot \frac{L}{2} + m_2 \cdot L}{m_1+m_2+m} | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| L \frac{T_1m_2}{m_2T_1+m_1T_2} = L \frac{m + 2m_2}{2(m_1+m_2+m)} | L \frac{T_1m_2}{m_2T_1+m_1T_2} = L \frac{m + 2m_2}{2(m_1+m_2+m)} | ||
| $$ | $$ | ||
| Откуда выражаем массу тросса $m$ | Откуда выражаем массу тросса $m$ | ||
| $$ | $$ | ||
| \boxed{m=\frac{2m_1m_2(T_1-T_2)}{m_1T_2-m_2T_1}} | \boxed{m=\frac{2m_1m_2(T_1-T_2)}{m_1T_2-m_2T_1}} | ||
| $$ | $$ | ||
| #### Ответ: | #### Ответ: | ||
| $$ | $$ | ||
| \omega =\sqrt{\frac{m_2T_1+m_1T_2}{Lm_1m_2}} | \omega =\sqrt{\frac{m_2T_1+m_1T_2}{Lm_1m_2}} | ||
| $$ | $$ | ||
| $$ | $$ | ||
| m=\frac{2m_1m_2(T_1-T_2)}{m_1T_2-m_2T_1} | m=\frac{2m_1m_2(T_1-T_2)}{m_1T_2-m_2T_1} | ||
| $$ | $$ | ||
| ещё строк без изменений 21 | |||