скорость, когда только один вагон проехал мимо наблюдателя:
когда только 5 последних вагонов не проехали наблюдателя:
и скорость , когда весь состав проехал мимо наблюдателя:
В соответствии с условием: интервалы времени от состояния до и от состояния до – одинаковы, а значит и изменение скорости одинаковое, поскольку движение равноускоренное:
[1]
С другой стороны, от состояния до – поезд проезжает расстояние впятеро большее, чем от состояния до – а значит, средняя скорость впятеро больше средней скорости
Сложим с [1] :
[2]
Поскольку разность краевых скоростей при одном и том же ускорении пропорциональна пройденному пути, то:
так как вся длина поезда составляет вагонов + локомотив.
Хорошо понятое условие, на половину решённая задача. Читаем внимательно условие... Отношение моментов инерции ... относительной оси: в 1-ом случае эта ось совпадает со стороной квадрата во 2-ом случае с диагональю. Делаем рисунок (см. вложение).
Вспоминаем что такое момент инерции. Момент инерции это - скалярная физ. величина равная произведению массы (m) на квадрат расстояния до оси. J = m · R Момент инерции тела = сумме моментов инерции материальных точек из которых состоит тело. Запишем математически: J = ∑ m · R² Для первого случая и всех точек: J₁ = 0 + m · R₂² + m · R₃² + 0 = 2·m·R² при L = R ⇒ J = 2·m·L² почему для 1-и 4-ой точки 0? вспоминаем: квадрат расстояния до оси, он там равен 0.
Для второго случая: J₂ = 0 + m · R₂² + 0 + m · R₄²= 2·m·R² см. рисунок, там L ≠ R Тут L = R·√2 - из курса геометрии откуда R = L/√2 Подставим: J₂ = 2·m·(L/√2)² = m·L²
скорость, когда только один вагон проехал мимо наблюдателя:
когда только 5 последних вагонов не проехали наблюдателя:
и скорость , когда весь состав проехал мимо наблюдателя:
В соответствии с условием: интервалы времени от состояния
С другой стороны, от состояния
Сложим с [1] :
Поскольку разность краевых скоростей при одном и том же ускорении пропорциональна пройденному пути, то:
так как вся длина поезда составляет
Подставляем [2] и получаем:
Из [2]:
Итак:
В частности, если
а если
Читаем внимательно условие... Отношение моментов инерции ...
относительной оси:
в 1-ом случае эта ось совпадает со стороной квадрата
во 2-ом случае с диагональю.
Делаем рисунок (см. вложение).
Вспоминаем что такое момент инерции.
Момент инерции это - скалярная физ. величина равная произведению массы (m) на квадрат расстояния до оси.
J = m · R
Момент инерции тела = сумме моментов инерции материальных точек из которых состоит тело.
Запишем математически:
J = ∑ m · R²
Для первого случая и всех точек:
J₁ = 0 + m · R₂² + m · R₃² + 0 = 2·m·R² при L = R ⇒ J = 2·m·L²
почему для 1-и 4-ой точки 0? вспоминаем: квадрат расстояния до оси, он там равен 0.
Для второго случая:
J₂ = 0 + m · R₂² + 0 + m · R₄²= 2·m·R²
см. рисунок, там L ≠ R
Тут L = R·√2 - из курса геометрии откуда R = L/√2
Подставим: J₂ = 2·m·(L/√2)² = m·L²
Находим искомое соотношение моментов инерций двух случаев:
J₁ 2·m·L²
── = ──── = 2 - ответ.
J₂ m·L²