Частица движется вдоль оси х по закону x=3t2−t3. В момент t = 0 сила, действующая **...

+737 голосов
6.3m просмотров

Частица движется вдоль оси х по закону x=3t2−t3. В момент t = 0 сила, действующая на частицу, равна F0=12 Н. Найти значения Fx силы в точке поворота.


Физика (16 баллов) | 6.3m просмотров
+90

Сколько тебе лет?

Дан 1 ответ
+173 голосов
Правильный ответ

Ответ:

-12 Н

Объяснение:

Уравнение движения частицы нам дано

x(t)=3t^2-t^3 м

Отсюда легко найти уравнения как для скорости частицы, так и для ее ускорения, достаточно продифференцировать уравнение движения единожды и дважды по времени, соответственно

v(t)=\frac{d}{dt}x(t)=6t-3t^2 м/с

a(t)=\frac{d^2}{dt^2}x(t)=6-6t м/с²

Найдем время поворота, в момент поворота проекция скорости частицы на горизонтальную ось меняет свой знак, а значит на мгновение обращается в ноль

image 3t(2-t)=0 => t=2" alt="6t-3t^2=0 => 3t(2-t)=0 => t=2" align="absmiddle" class="latex-formula"> с

Ускорение в этот момент времени

a(2)=6-6*2=-6 м/с²

Для нахождения силы, действующей на частицу в этот момент времени, нам не хватает только массы. Массу легко можно выразить через силу F₀, действующую в начальный момент времени. Ускорение в начальный момент времени

a(0)=6-6*0=6 м/с²

По второму закону Ньютона

image m=\frac{F_0}{a(0)}=\frac{12}{6}=2" alt="ma(0)=F_0 => m=\frac{F_0}{a(0)}=\frac{12}{6}=2" align="absmiddle" class="latex-formula"> кг

Тогда, в момент поворота

F_x=ma(2)=2*(-6)=-12 Н.

(19.1k баллов)