Тема . Механика. Динамика и Статика

.20 Теорема о движении центра масс

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32050

Два куска пластилина с массами 3m  и m  брошены одновременно с горизонтальной поверхности Земли со скоростями        v  и 2v  (рис.), причём скорости кусков не находятся в одной вертикальной плоскости. Скорость куска массой 3m  составляет угол β = 45∘ с вертикалью и угол α = 60∘ с прямой, проходящей через куски перед броском. Через некоторое время куски сталкиваются и слипаются. С какой скоростью упали на Землю слипшиеся куски?
(Всеросс., 2008, ОЭ, 10)

PIC

Источники: Всеросс., 2008, ОЭ, 10

Показать ответ и решение

Направим оси x  и y  горизонтально, а ось z  горизонтально (см. рис.). Проекции на оси скорости куса массой 3m  равны:

PIC

                                 √-       ∘ ------------
v1x = vcosα = v∕2, v1z = vcosβ = v∕ 2, v1y =  v2 − v21x − v21z = v∕2.

Поскольку куски пластилина слипаются, проекции их скоростей на оси y  и z  равны, поэтому

                           √-
v2y = v1y = v∕2, v2z = v1z = v∕ 2.

Кусок пластилина массой m  движется против направления оси x  , следовательно

      ∘ ---------------    √--
v2x = −  (2v)2 − v22y − v22x = −-13v.
                             2

Проекции скорости центра масс системы на оси:

                       √ --
     3mv1x-+mv2x-   3−---13
vcx =      4m       =    8   v,

     3mv1y + mv2y   v
vcy =-----4m----- = 2,

vcz = 3mv1z-+-mv2z-= √v-.
          4m          2

Скорости слипшихся кусков при падении равна скорости центра масс при бросании:

                            ∘ ---------
          ∘ -2----2---2--  v       √ --
vпад = vc =   vcx + vcy +vcz = 8  70− 6  13 ≈ 0,87v.

(Официальное решение ВсОШ)

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Записаны проекции скорости куска массой 3m

2

Указана связь проекций u  ,
 2z  u
 2y  и u ,
 1z  u
 1y

2

Верно записано выражение для u2x

2

Записаны проекции скорости центра масс

2

Верно определена скорость слипшихся кусков при падении

2

Максимальный балл

10

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!