Два тела двигаются навстречу друг другу с начальными скоростями 10м/с и 15 м/с соответственно. Ускорение первого тела направленно по его движению и равно 4 м/с2, а второго тела – против его движения и равно 2 м/с2. В начальный момент времени расстояние между телами было равно 40 м. 1) Записать зависимость скорости тел от времени.
2) Построить графики этих зависимостей.
3) Записать уравнения движения тел.
4) Найти время и место их встречи.
5) Найти координату второго тела в момент времени, когда координата первого тела равна 10 м.
6) Момент времени, когда расстояние между телами равно 20 м.
1) a = 2S/((T/4)^2) = 0,64 м/с2.
2) Найдя ускорение, можно вычислять скорость в состоянии равновесия, а также скорость в отклонении 1 см: Uср = (Uц + Uв) / 2, где Uц - скорость в состоянии равновесия, а Uв - скорость в положении 1 см от центра. Uц = aT/4 = 0,64 * 1 / 4 = 0,16 м/с. Uв = aT/4 - aT/8 = aT/8 = 0,64 * 1 / 8 = 0,08 м/с.
3) Теперь находим среднюю скорость: Uср = (0,16 + 0,08) / 2 = 0,12 м/с
P.S. Можно даже написать, по какому закону.
Уравнение гармонического осциллятора:
Его решение вот какое: , можете проверить прямой подстановкой.
А ускорение из координаты получается дифференцированием по времени:
Мораль: ускорение гармонического осциллятора меняется во времени по гармоническому закону.