СО свяжем с Землей. Ось ОХ направим вправо. Первый автомобиль в момент времени равный нулю в начале координат и движется вправо, второй автомобиль движется влево и находится в точке х₀₂ = 150 м. Составим уравнения движения автомобилей x = x₀ + v₀t + at²/2 x₁ = 10t - t²/2 x₂ = 150 - 15t - t²/2 Определим время встречи 10t - t²/2 = 150 - 15t - t²/2 10t = 150 - 15t 25t = 150 t = 6 с - через 6 с автомобили встретятся x₁ - x₀ = 10 м/с*6 с - (6 с)²/2 = 60 м - 18 м = 42 м - проекция перемещения 1-го автомобиля до встречи. Модуль перемещения равен пройденному пути s₁ = 42 м x₂ - x₀ = - 15 м/с*6 с - (6 с)²/2 = - 90 - 18 = - 108 м проекция перемещения 2-го автомобиля. Модуль перемещения равен пути s₂ = 108 м
Уравнение динамики вращательного движения имеет вид М-Мс=J*dw/dt, где М - суммарный вращающий момент, Мс - суммарный момент сопротивления, J - момент инерции тела, w - угловая скорость вращения. В нашем случае M=F*R=100*0,5=50 Н*м, Мс=0, J=m*R²/2=60*0,25/2=7,5 кг*м². Отсюда следует уравнение 50=7,5*dw/dt, откуда dw/dt=50/7,5=20/3 рад/с². А так как dw/dt есть ни что иное, как угловое ускорение колеса, то оно таким образом найдено. Далее, из уравнения dw/dt=20/3 следует dw=20*dt/3 и w=20/3*∫dt=20*t/3+C. Полагая w(0)=0, получаем уравнение 0=20*0/3+C, откуда C=0. Тогда w(t)=20*t/3 рад/с. При частоте вращения f=100 об/с w=2*π*f=200*π рад/с. Отсюда время t=200*π*3/20=30*π с. ответ: 1) 20/3 рад/с²; 2) через 30*π c.
Составим уравнения движения автомобилей x = x₀ + v₀t + at²/2
x₁ = 10t - t²/2
x₂ = 150 - 15t - t²/2
Определим время встречи
10t - t²/2 = 150 - 15t - t²/2
10t = 150 - 15t
25t = 150
t = 6 с - через 6 с автомобили встретятся
x₁ - x₀ = 10 м/с*6 с - (6 с)²/2 = 60 м - 18 м = 42 м - проекция перемещения 1-го автомобиля до встречи. Модуль перемещения равен пройденному пути s₁ = 42 м
x₂ - x₀ = - 15 м/с*6 с - (6 с)²/2 = - 90 - 18 = - 108 м проекция перемещения 2-го автомобиля. Модуль перемещения равен пути s₂ = 108 м