Вопрос задан 15.02.2025 в 13:55. Предмет Физика. Спрашивает Скудина Соня.

Две точки M и K движутся по окружности с постоянными угловыми скоростями 0,2 рад/с,0,3 рад/с. В начальный момент времени угол между радиусами этих точек равен Пи/3. В какой момент времени точки встретятся?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Мамаев Максим.

Для решения задачи определим, через какое время углы, соответствующие точкам MM и KK, станут одинаковыми, то есть когда θM=θK\theta_M = \theta_K.


Дано:

  1. Угловая скорость точки MM: ωM=0.2рад/с\omega_M = 0.2 \, \text{рад/с},
  2. Угловая скорость точки KK: ωK=0.3рад/с\omega_K = 0.3 \, \text{рад/с},
  3. Начальный угол между радиусами точек: Δθ0=π3\Delta \theta_0 = \frac{\pi}{3}.

Ход решения:

  1. Обозначим углы точек:

    • Угол точки MM: θM=ωMt\theta_M = \omega_M \cdot t,
    • Угол точки KK: θK=ωKt+Δθ0\theta_K = \omega_K \cdot t + \Delta \theta_0.
  2. Условие встречи: Для встречи точек их углы должны совпасть:

    θM=θK.\theta_M = \theta_K.
  3. Подставляем выражения для углов:

    ωMt=ωKt+Δθ0.\omega_M \cdot t = \omega_K \cdot t + \Delta \theta_0.
  4. Решаем уравнение относительно tt: Переносим все tt-зависимые члены в одну сторону:

    ωMtωKt=Δθ0.\omega_M \cdot t - \omega_K \cdot t = \Delta \theta_0.

    Выносим tt за скобки:

    t(ωMωK)=Δθ0.t \cdot (\omega_M - \omega_K) = \Delta \theta_0.

    Выражаем tt:

    t=Δθ0ωMωK.t = \frac{\Delta \theta_0}{\omega_M - \omega_K}.
  5. Подставляем числовые значения:

    t=π30.20.3.t = \frac{\frac{\pi}{3}}{0.2 - 0.3}.

    Заметим, что ωMωK=0.1рад/с\omega_M - \omega_K = -0.1 \, \text{рад/с}, то есть разница отрицательна, так как точка KK движется быстрее. Это указывает, что точки встретятся через полный круг.

    Подставляем:

    t=π30.1.t = \frac{\frac{\pi}{3}}{-0.1}.
  6. Вычисляем:

    t=π30.1=π0.3.t = -\frac{\pi}{3 \cdot 0.1} = -\frac{\pi}{0.3}.

    Отрицательное значение времени означает, что мы выбрали направление tt, при котором точки уже расходятся. Для будущей встречи точки, разница скоростей должна учитываться в абсолютной.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос