Тема . Механика. Кинематика

.03 Неравномерное движение

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. кинематика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#28576

Тело начинает движение из состояния покоя с ускорением a0  и далее движется прямолинейно. Из-за действия силы сопротивления воздуха ускорение тела падает с увеличением его скорости v  по закону

     a v
a = --0-0-
    v +v0

где v0  – известная постоянная. Через какое время скорость тела достигнет значения 2v0  ?

Источники: Росатом, 2018, 9, 11

Показать ответ и решение

Поскольку при прямолинейном движении мгновенное ускорение тела определяется как

    vk −-vн  Δv-
a =  Δt   =  Δt,

где vk  и vн  – скорость тела в начале и в конце малого интервала времени Δt  , то изменение скорости тела за малый интервал времени Δt  равно Δv = aΔt  . Если просуммировать изменения скорости тела за все малые интервалы времени, на которые можно разбить полное время движения, получится полное изменение скорости, которая из-за равенства нулю начальной скорости равна конечной скорости тела

∑  Δvn   ∑
   -a--=    Δtn,
 n   n    n

где an  – ускорение тела внутри малого интервала времени Δtn  . Подставляя в эту формулу зависимость ускорения от скорости, найдем

  1  ∑               ∑
a-v-    Δvn(vn + v0) =  Δtn
 0 0 n                n

где vn  – значение внутри n  -ого интервала времени Δtn  . Сумма в правой части дает значение времени τ  в тот момент, когда скорость станет равна 2v0  . Сумма в левой части имеет графический образ как площадь под графиком зависимости f(v) = v+ v0

PIC

(ср. с вычислением работы переменной силы). Вычисляя эту площадь (см. рисунок), получим

   4v
τ =--0
    a0

(Официальное решение Росатом)

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!