Форум » » объясните пожалуйста как решить » Ответить
объясните пожалуйста как решить
Костя: В задаче дан куб со всеми размерами и надо найти работу необходимую для того что-бы поставить его на бок
Ответов - 10
Алексей: Масса куба дана?
Костя: да масса известна
Алексей: Работа, которую мы затратим, будет равняться полезной работе, которую совершит сила тяжести. Когда мы поворачиваем куб, куб проходит 3 положения: 1 - начальное; 2 - положение на одном ребре, когда центр масс находится над этим ребром; 3 - конечное. Мы тратим работу только между положениями 1 и 2; между положениями 2 и 3 работу совершает сила тяжести. Чтобы найти общую работу, надо сложить работу силы тяжести и работу по горизонтальному перемещению куба. А=А1+А2 Работа силы тяжести равняется произведению mg на перемещение тела. Перемещением тела в данном случае является разность высот центров масс в положениях 2 и 3. Эта разница ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО равна 0.2*х. (За "х" я взял длину стороны куба). Приблизительно потому, что в расчетах встречается иррациональное число. А1=0.2*mg*x - это работа силы тяжести. Работа по горизонтальному перемещению считается аналогично. А2=0.5*ma*x Возникает вопрос с буквой "а". Я думаю, что это a=g. Если это так, то A=0.7*mg*x. Если нет, то, увы, ничем помочь не могу...
Костя:
Костя: А2=0.5*ma*x а почему 0,5 я не понял
Алексей: А2 - это работа по горизонтальному смещению тела. Между положениями 2 и 3 центр масс сместился на половину стороны. В положении 2 он находился над ребром, на котором стоял куб, а в положении 3 - на пересечении диагоналей этого куба (хотя центр масс всегда находился на пересечении диагоналей: и в положении 2, и в положении 3). ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ СМЕЩЕНИЕ ЦЕНТРА МАСС РАВНО 0.5 ОДНОЙ СТОРОНЫ. Лучше всего сделать чертёж, и на нём всё это увидеть...
Буров: Позволю себе вступить в вашу беседу, может быть и слишком поздно. Во-первых - традиционная в задачах по физике ситуация. Условие задачи допускает самые различные толкования. В условии нет слова "минимальная" и потому можно придумать самуе различные способы положить куб на бок. А Что это такое, бок куба? Добавим от себя слово минимальная и будем искать минимальную работу. Опять не ясно, что считать. Так как в начальном и конечном положении высоты центра масс равны, то работа по переворачиванию куба равна нулю, вначале мы работаем, а на второй половине процесса силы тяжести работали над нами. Предположим, что авторы задачи хотели спросить, чему равна работа по переворачиванию куба из исходного положения в положение, когда куб стоит на ребре. Тогда эта работа равна разности потенциальных энергий в положении на ребре и в исходном положении,т.е. A = 0.5mga(1.41... - 1), где а - сторона куба. И все.
Алексей: Буров пишет: Предположим, что авторы задачи хотели спросить, чему равна работа по переворачиванию куба из исходного положения в положение, когда куб стоит на ребре. Тогда эта работа равна разности потенциальных энергий в положении на ребре и в исходном положении А разве общая работа не складывается из работы над преодолением силы тяжести и работы по горизонтальному перемещению? Сам куб стоит на месте, но центр масс проходит расстояние вдоль горизонтальной оси, равное 0.5а. Разница потенциальных энергий не влияет от того, двигалось тело по горизонтали или нет.
Буров: Так как в системе действуют только консервативные силы, то изменение энергии системы равно работе внешних сил. Считая скорость куба пренебрежимо малой, все изменение энергии сводим к изменению потенциальной энергии.
Алексей: Понятно! :-)
полная версия страницы