Natalka 573 wyśw. 14-03-2022 08:09

Matura Operon 2019 listopad zad. 4



Czy takie zadanie mogło by być na maturze 2022? Jak użyć w 4.1  tych momentów bezwładności do policzenia przyspieszenia?


Bryła sztywna Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
nomysz 14-03-2022 10:48

Jest to bryła sztywna. Dostosowujemy się do tego co jest napisane. "Położone bez początkowej prędkości" Ep = mgh   "kula porusza się" Ek= 1/2 * mv^2 + 1/2 * Iw2. Wiedząc że nie ma tarcia zapisujemy równość mgh= 1/2 * mv^2 + 1/2 * Iw2. Podstawiasz teraz wartość Ik do wzoru. Mi wyszło takie coś : mgh = mv^2 / 2 + 2MR^2 * w^2 /10.     Wzór na przyspieszenie dośrodkowe to a = w^2 * r. Zostaje nam wtedy mgh= mv^2 / 2 + 2MR * a /10. Z tego wyznaczasz "a", robisz to samo dla walca i dzielisz jedno przez drugie. 


s.gugula 14-03-2022 23:57

W powyższej odpowiedzi jest pewien błąd, mianowicie chodzi tu o przyspieszenie liniowe (przyspieszenie środka masy odpowiednio walca i kuli), w związku z tym nie możemy tego tak zapisać. Należałoby zastosować tu drugą zasadę dynamiki Newtona w ruchu postępowym środka kuli/walca i powiązać to z drugą zasadą dynamiki w ruchu obrotowym dla odpowiednio kuli i walca. Dość zgrabnie jest to zapisane w kryteriach do tego zadania, więc pozwolę sobie tu skopiować owe zapisy:

W razie pytań proszę śmiało pisać. Jednocześnie nadmieniam, że faktycznie tego typu zadanie nie pojawi się na maturze w 2022 roku, ponieważ wypadła z niej druga zasada dynamiki w ruchu obrotowym.