Вопрос задан 04.01.2025 в 09:49. Предмет Физика. Спрашивает Бесшкурова Екатерина.

Частица массы m движется в плоскости так, что ее импульс зависит от времени по закону , где – постоянные величины, – единичные орты в декартовой системе координат. Найти ускорение частицы в момент времени с, если с. А = 2 , В = 3 , m = 4 кг.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Павлов Лёша.

Чтобы найти ускорение частицы в момент времени, необходимо сначала определить ее импульс. Импульс частицы p(t)\mathbf{p}(t) задан зависимостью от времени в виде:

p(t)=Ai+Bj\mathbf{p}(t) = A \cdot \mathbf{i} + B \cdot \mathbf{j}

где AA и BB — постоянные величины, а i\mathbf{i} и j\mathbf{j} — единичные векторы в направлениях осей xx и yy соответственно. В нашем случае:

  • A=2A = 2
  • B=3B = 3

Импульс можно записать как:

p(t)=2i+3j\mathbf{p}(t) = 2 \cdot \mathbf{i} + 3 \cdot \mathbf{j}

Импульс частицы также связан с ее массой и скоростью через формулу:

p=mv\mathbf{p} = m \cdot \mathbf{v}

где mm — масса частицы, а v\mathbf{v} — вектор скорости. Из этого уравнения можно выразить скорость:

v=pm\mathbf{v} = \frac{\mathbf{p}}{m}

Подставляем значение массы m=4кгm = 4 \, \text{кг}:

v(t)=2i+3j4=12i+34j\mathbf{v}(t) = \frac{2 \cdot \mathbf{i} + 3 \cdot \mathbf{j}}{4} = \frac{1}{2} \cdot \mathbf{i} + \frac{3}{4} \cdot \mathbf{j}

Теперь, чтобы найти ускорение, необходимо вспомнить, что ускорение a\mathbf{a} определяется как производная импульса по времени:

a=dvdt\mathbf{a} = \frac{d\mathbf{v}}{dt}

Для нахождения ускорения в момент времени tt, сначала найдем производную от импульса:

dpdt=ddt(Ai+Bj)=0\frac{d\mathbf{p}}{dt} = \frac{d}{dt}(A \cdot \mathbf{i} + B \cdot \mathbf{j}) = 0

Поскольку AA и BB являются постоянными величинами, их производные равны нулю. Это означает, что импульс не меняется с течением времени, и следовательно, нет изменений в скорости:

a=1mdpdt=1m0=0\mathbf{a} = \frac{1}{m} \cdot \frac{d\mathbf{p}}{dt} = \frac{1}{m} \cdot 0 = 0

Таким образом, ускорение частицы в любой момент времени, в том числе и в момент времени t=ct = c, равно нулю:

a(c)=0\mathbf{a}(c) = 0

Это означает, что частица движется равномерно, и ее ускорение отсутствует.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос