Для заданной схемы: Записать структурный анализ. Выбрать рациональный метод расчёта. Записать необходимые формулы для расчёта цепи рациональным методом (знаю что много, но оооочень надо)

Составим уравнение по Второму закону Ньютона при подъёме (ось икс направим влево, параллельно наклонной стороне плоскости):

Оу:

N - mg*cosα = 0

N = mg*cosα

Οx:

mg*sinα + Fтр = ma

Fтр = μN = μ*mg*cosα =>

=> mg*sinα + μ*mg*cosα = ma | : m

g*sinα + μ*g*cosα = a

g*(sin α + μ*cosα) = a

При спуске шайбы горизонтальная составляющая силы тяжести не поменяет своего направления, а сила трения - да. Следовательно, её знак поменяется на минус. При том же направлении оси икс получаем:

g*(sin α - μ*cosα) = a'

Сравним выражения ускорений:

g*(sin α + μ*cosα) > g*(sin α - μ*cosα) => а > а'

Т.к. F = ma, а m = const, то результирующая сила F больше результирующей силы F':

m = m => F/a = F'/a' => F > F'

Что касается времени и скорости. Составим уравнения движения при подъёме:

S = υ0*t - at²/2

Выразим скорость через время:

υ = υ0 - аt, т.к. υ = 0, то:

υ0 = аt =>

S = at*t - at²/2 = at² - at²/2 = at²*(1 - 1/2) = at²/2 - выразим отсюда время:

t² = 2S/a => t = √(2S/a)

Теперь составим уравнение движения при спуске:

S' = a't'²/2 - выражаем время:

t' = √(2S'/a')

Т.к. а > а', а S = S', то получается, что:

√(2S/a) < √(2S/a') => t < t'

Составим уравнение для υ0:

υ0 = аt - подставим вместо времени его выражение:

υ0 = а*√(2S/a) = √(2Sa)

Составим уравнение для скорости шайбы, когда она вернулась в исходное положение:

υ = υ0' + а'*t', т.к. υ0' = 0, а t' = √(2S'/a'), то:

υ = а'*√(2S/a') = √(2Sa')

Учитывая, что а > а', выходит, что υ0 > υ.

Значит правильные утверждения:

б) Модуль ускорения при подъёме больше чем при спуске.

в) Время подъёма меньше времени спуска.

г) Модуль скорости на старте больше чем на финише.

Решение.

Через два оборота кубик сместиться вправо на . Стороны куба при этом будут ориентированы так же, как и на рисунке к условию, поскольку кубик сделает полное число оборотов.

Улитка ползет по кубику с постоянной скоростью. Через минуту, т. е. через два оборота кубика, она сместиться на 30 сантиметров, значит, проползет все ребро AD и половину ребра DC.

Учтем, что движение по вертикальному ребру AD никак не влияет на горизонтальную скорость улитки. Если кубик снова ориентирован, как вначале, по горизонтали улитка сдвинулась относительно точки А кубика на .

Значит, путь улитки относительно земли за минуту составит  см, а средняя горизонтальная скорость будет равна, соответственно, 170 см/мин.

1.  Найдено смещение кубика за два оборота –

2.  Найдено расстояние, которое проползет улитка за два оборота (30 см) –

3.  Отмечено, что движение по вертикальному ребру AD никак не влияет на горизонтальную скорость улитки –

4.  Найдено смещение улитки за два оборота ()–

5.  Найден путь улитки относительно земли за минуту –

6.  Найдена средняя горизонтальная скорость –

Объяснение: