В нижней точке жесткого проволочного шероховатого кольца радиуса `R=2` м, находящегося в вертикальной плоскости, покоится бусинка. Кольцо очень медленно раскручивают вокруг вертикальной оси, касающейся кольца. Найдите коэффициент u трения скольжения бусинки по кольцу, если при угловой скорости ω =3,2с^{-1} бусинка поднялась на высоту, равную половине радиуса. При каких значениях величины задача не имеет решения?

Дано:

Штатная скорость км/ч м/с м/с м/с.
Интервал движения
Время посадки высадки
Время торможения до остановки
Тормозной путь м .
Длина состава м .

Найти: дистанцию между составами в [м] и [мм].

Р е ш е н и е :

Все положения, упоминаемые в доказательстве решения, отмечены на приложенном к решению рисунке.

Искомая дистанция между поездами – это свободное пространство вдоль железнодорожного полотна. Таким образом – дистанция в данном случае – это расстояние от ведущего вагона (начала) заднего Скоростного состава (положение С) до Конца припаркованного состава (положение К) в тот момент, когда припаркованный собирается отправляться.

Нам неизвестно, является ли торможение составов перед остановкой равнозамедленным или нет, и нам это знать и не нужно (!), поскольку нам дано и время, и скорость, и тормозной путь. Всё, что нам нужно – это корректно учесть все слагаемые времени и пути при торможении.

Общий интервал движения составляет и это означает, что каждые секунд, в положении Н оказывается Начало очередного состава. Уже припаркованный состав простоял на станции а это означает, что следующему за ним составу осталось проехать из положения С (начало скоростного состава) до точки Н (начало припаркованного состава) в течение секунд.

Искомая дистанция между составами, как мы уже говорили выше, измеряется не от положения С до положения Н, а от положения С до положения К (конец припаркованного состава). Однако нам будет удобно найти весь остаточный путь СН (между положениями С и Н), а затем вычесть из него длину КН (между положениями К и Н), равную длине состава м.

Из секунд, оставшихся идущему следом составу, первые секунд он будет идти с постоянной скоростью м/с из положения С в положение О, а последующие секунд он будет останавливаться из положения О до положения Н.

Длину отрезка ОН мы и так знаем, это тормозной путь м . Теперь найдём СО, т.е. длину Мы знаем, что по отрезку СО состав двигается равномерно со скоростью в течение времени секунд, значит отрезок СО, т.е. м м .

Отсюда ясно, что вся длина СН = СО + ОН , т.е.
СН м м.

Как было показано выше искомая дистанция – это длина СК, равная разности СН и КН, т.е. СН и .

Итак: СК CH

м м.

О т в е т : дистанция между составами: м мм .

Это очень просто: Абсолютный показатель преломления среды показывает, во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в данной среде: n = c/v. Здесь n - показатель преломления вещества, находим в таблице, c - скорость света в вакууме, равная 300 000 км/с = 3*10 ( в 8 ст. ) м/с; v - скорость света в данной среде. Находим по таблицам. n1 = 1,33 у воды; n2 = 1, 5- для стекла. Стекло бывает разных сортов, показатель меняется в широких пределах: от 1,47 до 2,04. Я выбрал среднее значение, для обычного, не оптического стекла. А дальше - скорость распространения света в воде v1 = c/n1; v1 = 3*10 (в 8 ст) м/с /1,33 = 225 000 000 м/с = 225 000 км/с = 2,25 *10 (в 8 ст. ) м/с. Скорость распространения света в стекле: v2= c/n2 v2= 3*10 (в 8 ст) м/с /1,5 = 2* 10 (в 8 ст. ) м/с = 200 000 000 м/с = 200 000 км/с. Успеха Вам и "питерки"!