Вопрос задан 22.12.2024 в 16:21. Предмет Физика. Спрашивает Жумагали Фархат.

Помогите Пожалуйста!!! пусть заяц начинает бежать равно ускоренно прямолинейно и относительно льдины в направлении противоположного берега. модуль его ускорения 2м/с^2. при этом львиная движется относительно берегов реки поступательно с постоянной скоростью, модуль которой равен 4м/с . система отсчёта связана с берегом ось У перпендикулярна оси Х и направлена к противоположному берегу. Часы включены в момент соскока зайца на льдину. Выполните задания: а) напишите законы движения зайца по координатным осям; б) напишите зависимости проекций скорости зайца на коорди- натные оси от времени; в) определите координаты и проекции скорости зайца в момен- ты времени: 0, 1, 2, 3, 4 с и составьте соответствующую таблицу; г) нанесите на координатную сетку точки, в которых находился заяц в моменты времени: 0, 1, 2, 3, 4 с; д) получите уравнение траектории зайца и установите вид тра- ектории. Изобразите её на координатной сетке; *е) используя результаты, полученные в пункте «в», изобразите на координатной сетке проекции и векторы скоростей зайца в моменты времени: 0, 1, 2, 3, 4св соответствующем масштабе.​

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Сергеева Ангелина.

Решим задачу пошагово. Итак, у нас есть заяц, который движется относительно льдины с ускорением в направлении противоположного берега, а сама льдина движется относительно берега реки с постоянной скоростью вдоль оси X. Система отсчета связана с берегом, где ось Y направлена к противоположному берегу.

1. Анализ начальных условий и параметров:

  • Ускорение зайца вдоль оси Y относительно льдины ay=2м/с2a_y = 2 \, \text{м/с}^2.
  • Скорость льдины вдоль оси X относительно берега vльдина=4м/сv_{\text{льдина}} = 4 \, \text{м/с}.
  • Начальная скорость зайца относительно льдины равна нулю.

2. Решение по пунктам

а) Напишем законы движения зайца по координатным осям

Заяц движется относительно льдины с ускорением вдоль оси Y, а сама льдина движется с постоянной скоростью вдоль оси X. Законы движения будем записывать в системе отсчета, связанной с берегом:

  1. Координата по оси X (горизонтальная): Поскольку льдина движется с постоянной скоростью вдоль оси X, заяц наследует эту скорость. Таким образом, его координата x(t)x(t) будет изменяться согласно следующему уравнению:

    x(t)=vльдинаt=4tx(t) = v_{\text{льдина}} \cdot t = 4t
  2. Координата по оси Y (вертикальная): Заяц начинает двигаться с ускорением относительно льдины, и, поскольку начальная скорость вдоль оси Y равна нулю, мы можем записать координату y(t)y(t) следующим образом:

    y(t)=12ayt2=122t2=t2y(t) = \frac{1}{2} a_y \cdot t^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot t^2 = t^2

Таким образом, законы движения зайца по осям X и Y в системе отсчета берега:

x(t)=4tx(t) = 4t y(t)=t2y(t) = t^2

б) Зависимости проекций скорости зайца на координатные оси от времени

  1. Проекция скорости вдоль оси X: Поскольку льдина движется с постоянной скоростью, то и проекция скорости зайца вдоль оси X будет постоянной:

    vx=4м/сv_x = 4 \, \text{м/с}
  2. Проекция скорости вдоль оси Y: Заяц движется равноускоренно вдоль оси Y с ускорением ay=2м/с2a_y = 2 \, \text{м/с}^2, поэтому его скорость по оси Y будет изменяться по закону:

    vy(t)=ayt=2tv_y(t) = a_y \cdot t = 2t

Таким образом, зависимости проекций скорости зайца от времени:

vx=4v_x = 4 vy(t)=2tv_y(t) = 2t

в) Определим координаты и проекции скорости зайца в моменты времени t=0,1,2,3,4сt = 0, 1, 2, 3, 4 \, \text{с}

Заполним таблицу, подставляя значения времени t=0,1,2,3,4t = 0, 1, 2, 3, 4 в уравнения для координат x(t)x(t) и y(t)y(t), а также в зависимости проекций скорости vxv_x и vy(t)v_y(t):

t,сx(t),мy(t),мvx,м/сvy(t),м/с0004014142284443129464161648\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline t, \text{с} & x(t), \text{м} & y(t), \text{м} & v_x, \text{м/с} & v_y(t), \text{м/с} \\ \hline 0 & 0 & 0 & 4 & 0 \\ 1 & 4 & 1 & 4 & 2 \\ 2 & 8 & 4 & 4 & 4 \\ 3 & 12 & 9 & 4 & 6 \\ 4 & 16 & 16 & 4 & 8 \\ \hline \end{array}

г) Нанесем на координатную сетку точки, в которых находился заяц в моменты времени t=0,1,2,3,4сt = 0, 1, 2, 3, 4 \, \text{с}

На графике можно изобразить точки с координатами (x,y)(x, y), полученные в таблице:

  • (0,0)(0, 0)
  • (4,1)(4, 1)
  • (8,4)(8, 4)
  • (12,9)(12, 9)
  • (16,16)(16, 16)

Эти точки соединены плавной кривой, так как движение вдоль оси Y идет с ускорением.

д) Получим уравнение траектории зайца и установим вид траектории

Так как x=4tx = 4t и y=t2y = t^2, выразим tt через xx из первого уравнения:

t=x4t = \frac{x}{4}

Подставим это значение tt во второе уравнение:

y=(x4)2=x216y = \left( \frac{x}{4} \right)^2 = \frac{x^2}{16}

Таким образом, уравнение траектории зайца:

y=x216y = \frac{x^2}{16}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос