Урок 48. Задачи на неравномерное криволинейное движение

Урок физики в Ришельевском лицее

[@asentientbeing.]

спасибо вам большое за возможность изучать физику самостоятельно, приятно видеть человека,который нашел себя в любимом деле,удачи вам :)

[@ulyafox3458]

Павел Андреевич, спасибо Вам огромное! Вы самый лучший учитель!) Настоящий учитель!)

[@esya750]

Благодарю Вас за помощь😊

[@alex_chevalier4394]

Супер! Спасибо!

[@Antonov_Ivan.]

Спасибо за урок!

[@0Алмаз0]

Спасибо!

[@annabelousova8352]

Здравствуйте, Павел Андреевич! Спасибо за Ваш труд! У меня возник вопрос по задаче 2 в.у. с.43 Кирик. По формуле r=vT/2π-RЗемли получается отрицательное значение высоты..-200 или я что-то не понимаю..

[@antont3446]

Вероятно, в Кирике опечатка и скорость станции должна быть 7.8 км/с, вместо 7.3 км/с (в Рымкевиче есть 97я задача, там про эту же станцию и там в расчетах скорость выходит 7.8 км/с. Если скорость 7.8 км/с то высота считается нормально, ~200км в зависимости от точности расчетов)

[@minsong722]

Здравствуйте Павел Викторович, начал изучать ваш курс физики с первого урока, очень увлекательно, у меня есть вопрос, в задаче 9.19"Гельфгард" на 30:10 вы говорите что скорость груза и скорость точки на вращающемся блоке одинаковая, но движутся они с разным ускорением, ускорение груза равняется тангенциальному ускорению, агр.=0,3(из задачи), а ускорение точки на блоке равняется векторной сумме ускорений тангенциальное + радиальное а=√0,3^+0,4^=0,5, но когда мы хотим найти скорость точки или скорость груза в какой либо промежуток времени у нас получаются разные значение скорости хотя они должны быть равны, если груз движется с тангенциальным ускорением то его скорость с течением 2 секунды будет находится по формуле v(груз.)=v0+a(танг.)*t=0+0,3*2=0,6м/2, скорость точки на вращающемся блоке с течением 2 секунды будет находится по той же формуле только ускорение будет другое, то которое мы получили по векторной сумме ускорений, v(точки)=v0+a*t=0+0,5*2=1м/с, скорости с течением времени отличаются хотя тела движутся вместе и их скорости должны быть равны, почему так происходит? возможно я что то не так вычисляю или все не до конца понимаю, буду рад если вы ответите на вопрос или кто другой в комментариях, заранее спасибо

[@Zzzz-jr9dc]

думаю истинная скорость груза не будет находится по формуле атг*t, тела жестко связаны их скорость равна и скорость груза можно представить как сумму скоростей, тангенциальной скорости и радиальной скорости,v(груз)=√vтг^+vрад^, тангенциальная скорость будет находится по формуле с тангенциальным ускорением атг*t,но это не будет истинная скорость груза поскольку я думаю тангенциальная скорость тормозит груз, а радиальная направляет его, поскольку груз движется по прямой то эти скорости равны и компенсируют друг друга

[@kirillmironov6751]

подскажите пожалуйста почему тангенциальное ускорение в верхней точке равно нулю (из обьяснения - потому что нормальное ускорени перпендикулярно тангенциальному- я не совсем понял) 38 .43 минута

[@lefrut6016]

В точке Б тангенциальное ускорение равняется нулю, т.к. это точка траектории, в которой скорость достигает своего минимального значения, то есть по модулю изменение скорости отсутствует, а тангенциальное ускорение как раз-таки отвечает за изменение модуля скорости, а раз изменения нет, то и тангенциального ускорения нет.

[@elliotalderson6609]

24:10 а за счет чего тогда на 4 рисунке тело движется вниз и меняет при этом направление движения? (мне кажется, что такого не может быть)

[@pvictor54]

Тело может описпть такую траекторию, если будет двигаться с возвратами (что-то вроде колебательного движения).

[@elliotalderson6609]

@@pvictor54 спасибо

[@ЕгорОвсейчук-д7р]

Здравствуйте! На 30:49 вы сказали, что взяли формулу v=a1*t из уравнения скорости с проекциями. Почему вы никуда не направляли оси? Как можно сразу работать с модулями, а не с векторами? Например, тело вращается равномерно по окружности. Почему модуль скорости равен отношению проведенного пути ко времени движения?

[@levlevitin71]

15:52 . Почему в случае г) модуль скорости не изменился, если к вектору скорости прибавили вектор дельта v , направленный перпендикулярно вверх. По правилам сложения векторов и теореме пифагора скорость ведь должна была возрасти?

[@pvictor54]

За бесконечно малый промежуток времени модуль скорости меняется на бесконечно малую второго порядка малости, а направление - на бесконечно малую первого порядка. А если говорить проще, представим себе точку, равномерно движущуюся по окружности. Ускорение перпендикулярно скорости, а модуль скорости остаётся неизменным.

[@levlevitin71]

спасибо за наводку, я погуглил, и кажется, разобрался

[@ТарасХохлов-э9г]

Здраствуйте. Почему в задаче 9.17(Гельф) вообще есть ускорение? Просто можно сказать следующее: если когда шарик находится в точке С есть ускорение, то можно подвесить неподвижный изначально шарик, и этот шарик же не полетит вверх. То есть полное ускорение равно нулю. По идее шарик ведь разгоняется за счёт того что его притягивает к себе сила упругости каната и сила притяжения, но в т.С они взаимно "уничтожаются". Объясните пожалуйста. Спасибо

[@evochemb3158]

в точке С шарик движется по окружности, следовательно ускорение есть

[@УразовскийНикита]

Павел Виктор здраствуйте, в первой задачи Гелфгад 9.17 почему в точке (а) есть только тангенциальное ускорение если на тело действует сила упругости троса и вертикально вниз сила тяжести ,потому что вектор суммы данных ускарений направлен по касательной.

[@УразовскийНикита]

Заранее спасибо

[@pvictor54]

Чтобы появилось нормальное ускорение, нужно, чтобы тело двигалось, а оно в начальный момент неподвижно.

[@УразовскийНикита]

@@pvictor54 тесть силы натяжение в начальный момент нет , но сила тяжести не направлена по касательно в начальный момент к траектории а вертикально вниз? Спасибо огромное что отвечаете !!

[@ИльяАпарин-я2п]

Павел Андреевич, 16:30 как так? Ускорение постоянно, направлено вверх => вектор, полученный в результате сложения вектора изменения скорости и v0 будет по-любому больше v0. Это следует хотя бы из теоремы Пифагора. Почему так? Если в вектор ускорения будет перпендикулярен вектору скорости, то это будет равномерное движение по окружности. Тогда скорость изменяться не будет. Но ведь тогда вектор уже будет по-другому направлен и он будет другой. А в условии же сказано, что вектор ускорения вот именно такой. Или я не прав?

[@pvictor54]

Возможно два варианта, так как в условии задачи дальнейшее поведение вектора ускорения не оговаривается. Если вектор ускорения остается постоянным по модулю и направлению, мы имеем дело с равноускоренным движением (траектория - парабола). Если же вектор "следит" за направлением скорости, оставаясь перпендикулярным ему, то это будет равномерное движение по окружности.

[@ИльяАпарин-я2п]

Павел ВИКТОР Большое спасибо, Павел Андреевич!

[@АртемГодфрий]

23:25 так если нет радиального ускорения это же не значит что скорость равна нулю, потому что тангенциальное ускорение присутствует

[@pvictor54]

Значит (если, конечно движение не прямолинейное).

[@АртемГодфрий]

@@pvictor54 понял, спасибо

[@studientchend6689]

39:27 почему тангенциальное ускорение направлено против движения тела?

[@ddementor]

потому что раскладывается ускорение g

[@tetamuscae8402]

Извините,можете объяснить почему тангенциальное ускорение равно ускорению груза.В задаче 9.19

[@pvictor54]

Потому что скорость груза равна линейной скорости точек на окружности

[@matew2003]

Здравствуйте! К задаче 10.30 возникает вопрос: как изменится решение для точки А, если тело брошено под углом 30 градусов к горизонту, но с каким-то ускорением a. Нужно от тангенциального ускорения отнять это ускорение или изначально получить результирующее ускорение между a и g, и от него найти тангенциальное и радиальное ускорение?

[@pvictor54]

Если тело уже брошено, то его ускорение всегда одно: ускорение свободного падения.

[@RussianEngineer777]

Павел Андреевич,помогите пожалуйста.Вопрос по последней задаче,всё никак не пойму,почему в точке Б тангенциальное ускорение равняется нулю?А в точке А полное ускорение равняется g

[@lefrut6016]

В точке Б тангенциальное ускорение равняется нулю, т.к. это точка траектории, в которой скорость достигает своего минимального значения, то есть по модулю изменение скорости отсутствует, а тангенциальное ускорение как раз-таки отвечает за изменение модуля скорости, а раз изменения нет, то и тангенциального ускорения нет. В точке А полное ускорение равняется g, т.к. рассматривается свободное падение (свободное падение - это движение под действием только силы тяжести), поэтому ускорение обусловлено только лишь взаимодействием с Землёй, а оно всегда равняется g и направлено вниз

[@lefrut6016]

Постарался объяснить как Павел Андреевич

[@scholnik9181]

@@lefrut6016 можете и мне объяснить пожалуйста. Почему тангенциальное ускорение в точке А направлено против движения тела?

[@scholnik9181]

Понятно, что он получается при вычитании вектора радиального ускорения из вектора g, но как это объяснить материально?

[@lefrut6016]

@@scholnik9181 Тангенциальное ускорение в точке А направлено против движения тела, т.к. тело замедляется, то есть его скорость уменьшается. Если наоборот, тело ускоряется, то тангенциальное ускорение направлено в сторону движения тела. А если вам интересно, почему тело замедляется, то я могу ответить так: тело летит вверх, а Земля его тянет вниз, поэтому вертикальная составляющая скорости становится всё меньше и меньше

[@md-wb1tr]

Снаряды вылетают с начальной скоростью 600 м/с под углом 30° к горизонту. Определите радиус кривизны траектории сна- снарядов в их наивысшей и начальной точках.(Савченко 1.3.28) Подскажите пожалуйста ход решения задачи, никак не могу решить

[@pvictor54]

Разложить ускорение свободного падения на центростремительное и тангенциальное.

[@md-wb1tr]

@@pvictor54 Спасибо

[@ДмитрийДубовой-л4т]

В задаче 9.22 (4 случай) не как не могу понять, почему так возможно? Δυ не направлена ведь в сторону искривления, как тогда может быть такая траектория при таком ускорении? Интересно получается, нормальной составляющей ускорения нет, а криволинейная траектория есть. Такое возможно? Поправьте меня пожалуйста, если я не прав.

[@pvictor54]

Такое возможно, если тело на мгновение остановилось. Ведь при нулевой скорости ускорение может быть отлично от нуля (например, тело, брошенное вертикально вверх, в верхней точке имеет нулевую скорость, а ускорение равно ускорению свободного падения).

[@ДмитрийДубовой-л4т]

Павел ВИКТОР спасибо!

[@АлексейБелов-у8э]

Здравствуйте. После просмотра серии уроков о неравномерном криволинейном движении возник следующий глупый вопрос: Почему машины, при движении на относительно высоких скоростях (особенно грузовые), когда не входят в поворот переворачиваются как бы на внешнюю часть дуги, а не во внутреннюю? Тангенциальное ускорение напрямую зависит от изменения скорости, значит при поворотах лучше не сбавлять и не набирать скорость. Нормальное ускорение зависит от скорости, значит чем она выше, тем больше машину должно наклонять к внутреннему радиусу, но этого не происходит.

[@pvictor54]

Поворот действительно нужно проходить, не меняя скорости, чтобы силы трения со стороны дороги хватало на изменение только направления скорости, а не ее модуля (сбавлять скорость нужно ДО входа в поворот). Машину переворачивает наружу, если у нее слишком высоко центр тяжести. В этом случае момент силы трения относительно центра тяжести (этот момент опрокидывает машину наружу) оказывается больше, чем момент силы упругости дороги, приложенной к наружным колесам (он опрокидывает машину внутрь поворота, когда внутренние колеса уже вот-вот оторвутся от земли, так что дорога на них не действует). Велосипедисты и мотоциклисты решают эту проблему, самостоятельно наклоняясь внутрь поворота, чтобы уравнять величину этих двух конкурирующих моментов.

[@АлексейБелов-у8э]

Т.е. это уже вопрос к разделу статика и для лучшего понимания нужно ознакомится с последующими уроками у Вас на канале. Спасибо большое за ответ!

[@СтасТ-т9с]

Белоус в другой вселенной нашел Ван пис и начал учить физику

[@nikitakluchnick3716]

07:07 Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, почему в задаче N 9.17 (Гельфгард) в точке C есть ускорение. Ведь сила тяжести и сила натяжения компенсируют друг друга, как я понимаю. Тогда равнодействующая равна 0. Тогда ускорение тоже 0. С другой стороны по формуле должно быть ускорение, что противоречит, как мне кажется. Где я ошибся? Заранее спасибо!

[@alexandrognev578]

Я кстати тоже смутился в этой задаче, но разобрался. :) Смотрите, тело в этой точке движется по окружности, причем с максимальной скоростью, причем эта максимальная скорость некоторое очень короткое время не меняется. Но если оно движется по окружности а не по прямой, то это значит что оно меняет свое направление. А если тело движется по окружности с постоянной скоростью то значит что модуль вектора скорости хотя и постоянный, но меняет свое направление. А это и есть определение радиального (или нормального) ускорения которое направленно к центру окружности. Ускорение направляется не на изменение модуля скорости, а на изменение направления скорости! :)

[@АннаЗагребельна-ф7ю]

Павел Андреевич, в №9.22, случае 4 тело могло только двигаться влево, а потом развернуться, или просто слева направо тоже могло? Если да, то получается, что сначала скорость уменьшалась, т.е. тангенциальное ускорение было направлено противоположно к скорости, пока скорость не стала равна 0; и в этот момент резко направление тангенциального ускорения изменилось на противоположное. Такое может быть? Если когда скорость максимальна, ускорение равно 0, то не должно ли ускорение быть равно 0, если скорость минимальна (без последующего разворота)?

[@pvictor54]

1. Может. 2. Если скорость максимальна, то есть ненулевая, то тангенциального ускорения не будет, но будет нормальное ускорение.

[@maranal7485]

Павел Андреевич!В задаче 9.21(вариант г),тело движется равноускоренно по параболе как при горизонтальном броске и следовательно не изменяется только горизонтальная составляющая скорости, а вертикальная составляющая увеличивается.Значит модуль скорости должен увеличиваться!Я ошибаюсь?

[@pvictor54]

Если вектор ускорения не будет меняться, то модуль скорости будет увеличиваться. Если вектор ускорения будет постоянно меняться так, чтобы оставаться перпендикулярным вектору скорости, то модуль скорости будет оставаться неизменным.

[@maranal7485]

Спасибо!Значит в ответе будет два варианта.

[@retro777]

39-41, никак не могу понять эти углы из тригонометрии.По рисунку не ясно где какой катет.Почему в одном а тангенц - это синус,а рад-косинус, если все одинаковое.

[@petkoelenkin5713]

А можно ли в задаче 10.30 представить тангенциальное и центростремительное ускорение через проекции?

[@evochemb3158]

так мы по сути так и сделали

[@Lidskiykvas-k2w]

Кто-нибудь может мне объяснить, почему, чтобы найти полное ускорение тела, нужно просто сложить тангенциальное и центростремительное ускорения? Они ведь под прямым углом расположены. По идее, полное ускорение должно по теореме Пифагора находиться

[@pvictor54]

Так ведь сложение происходит по правилу параллелограмма. Там как раз и используется теорема Пифагора.

[@ЛёлькаиЛипа]

0.45 тоже в квадрате

[@ЛеопольдКотов-к3щ]

В задаче 9.22 4 случай не могу понять: ведь вы говорили, что радиальное ускорение связано с тем,что тело движется не по прямой,а по кривой. В этом случае (4-том)траектория кривая, а радиального ускорения нет,есть только тангенциальное. Объясните,пожалуйста

[@pvictor54]

Если в какой-то момент времени тело, двигаясь по криволинейной траектории, на мгновение остановилось, то его нормальное ускорение равно в это мгновение равно нулю.

[@ЛеопольдКотов-к3щ]

это как момент отпускания мячика,раскрученного на веревке?:я больше не тяну его к себе и он летит по касательной к траектории

[@СергейПопов-ф9м6ф]

Леопольд Котов Отпускание мячика, раскрученного на верёвке, - другой случай. Тут в момент отпускания тангенциальное ускорение равно 0, поскольку мы перестали воздействовать верёвкой на мяч, и радиальное ускорение ноль - по той же причине. Мяч имеет скорость и продолжает движение по прямой. (Если силу тяжести добавить, то по параболе). В рассматриваемом же примере (22:24) задачи 9.22-4 у нас может движение быть по кривой траектории, если в этот момент скорость равна нулю (и радиальное ускорение тоже равно нулю). А уже в следующий момент появляется радиальное ускорение. Например, вы закатились на вершину горки (на машине), временно остановились, но нажали газ, появилось тангенциальное ускорение, и вы продолжили движение (на долю секунды прямо), а в следующий момент сила тяжести добавит вам радиальное ускорение из-за кривизны дороги. Такой получается случай, гипотетический, с неплавным изменением ускорения. Ведь если ускорение плавно бы изменялось, то за долю секунды до высшей точки оно было бы тоже направлено вправо, а тогда как же у нас скорость 0? Так что ускорение вправо появилось лишь в верхней точке, после того, как тело остановилось.

[@СуперЖеня-ь9э]

Мультик

[@gregoryzlotnik5071]

К последней задаче (10.30) можно добавить интересный вопрос: "Найти радиус кривизны траектории в двух указанных точках".

[@sergeystartsev9945]

его невозможно найти только зная угол