Движение по рычагу
в механической системе, схема которой представлена на рисунке, небольшой брусок массой лежит на однородном гладком стержне длиной
см.
левый конец стержня шарнирно закреплён, а его правый конец лежит на лёгкой опоре. стержень принимает горизонтальное положение. опора стоит на электронных весах.
брусок толкают вдоль стержня в направлении весов, в результате чего их показания меняются с течением времени так, как показано на рисунке.
опираясь на данные графика, определите величину скорости, с которой брусок двигался по стержню. ответ выразите в
см
с,
округлив до целых.
Начнем с того, что угол наклона плоскости α = 30º. Положим, что ускорение, которое мы хотим сообщить наклонной плоскости в горизонтальном направлении, равно а. Если тело свободно падает, то его вертикальное ускорение будет равно ускорению свободного падения g ≈ 9,8 м/с².
Теперь рассмотрим движение тела по наклонной плоскости. Мы можем разложить ускорение свободного падения на две составляющие: параллельную наклонной плоскости и перпендикулярную ей. Параллельная составляющая равна g*sin(α), а перпендикулярная - g*cos(α). Поскольку мы хотим, чтобы тело свободно падало, параллельная составляющая должна быть равна 0, так как никакого ускорения вдоль наклонной плоскости быть не должно.
Таким образом, у нас есть уравнение:
g*sin(α) - а = 0,
9,8*sin(30º) - а = 0,
4,9 - а = 0.
Решая это уравнение, мы находим, что минимальное ускорение, необходимое для тела, чтобы свободно падать по наклонной плоскости (при условии, что трение тела о плоскость не учитывается), равно а = 4,9 м/с².
Округляя до целых, получаем, что ответ составляет 5 м/с².
Это основное решение поставленной задачи. Если возникнут еще вопросы, буду рад на них ответить!
Закон Снеллиуса гласит, что отношение синуса угла падения света к синусу угла преломления равно отношению показателей преломления двух сред.
sin(угол падения) / sin(угол преломления) = n1 / n2
sin(угол преломления) / sin(угол преломления второй среды) = n2 / n3
Для того, чтобы найти соотношение между показателями преломления n1, n2 и n3, мы можем использовать эти два уравнения.
Сначала обратимся к первому уравнению:
sin(угол падения) / sin(угол преломления) = n1 / n2
Мы можем решить это уравнение относительно n1:
n1 = (sin(угол падения) / sin(угол преломления)) * n2
Теперь обращаемся ко второму уравнению:
sin(угол преломления) / sin(угол преломления второй среды) = n2 / n3
Мы можем решить это уравнение относительно n2:
n2 = (sin(угол преломления) / sin(угол преломления второй среды)) * n3
Подставим полученное значение n2 в первое уравнение:
n1 = (sin(угол падения) / sin(угол преломления)) * ((sin(угол преломления) / sin(угол преломления второй среды)) * n3)
n1 = (sin(угол падения) / sin(угол преломления второй среды)) * n3
Таким образом, получаем искомое соотношение между показателями преломления:
n1 = (sin(угол падения) / sin(угол преломления второй среды)) * n3
Таким образом, чтобы найти соотношение между показателями преломления n1, n2 и n3, нужно умножить синус угла падения на показатель преломления третьей среды и разделить на синус угла преломления второй среды.