Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4757
2017-11-06 
Бита для игры в городки, представляющая собой однородный стержень, брошена в направлении $OO_{1}$, и летит, вращаясь в плоскости рисунка относительно своего центра О (см. рис.). Вектор мгновенной скорости конца биты В изображен на чертеже. Построить вектор мгновенной скорости центра биты О, а также вектор мгновенной скорости противоположного конца биты А.
При решении задачи обратите внимание, что на приведенном рисунке бита не перпендикулярна направлению поступательного движения. Может ли задача иметь однозначное решение, если вектор мгновенной скорости параллелен направлению $OO_{1}$?
Решение:
Вектор мгновенной скорости $\vec{V}$ конца биты (и вообще любой точки биты) В складывается из двух составляющих: скорости $\vec{U}$ поступательного движения биты вдоль направления $OO_{1}$ и скорости $\vec{v}$, обусловленной вращением биты вокруг центра и направленной перпендикулярно АВ. Построим в точке В два указанных направления и, разложив по ним вектор $\vec{V}$, найдем векторы $\vec{U}$ и $\vec{v}$ (см. рис.). Таким образом, один из искомых векторов (вектор $\vec{U}$) найден. Чтобы найти вектор мгновенной скорости конца A, нужно в этой точке отложить найденный вектор $\vec{U}$, вектор $- \vec{v}$ (так как при вращении диаметрально противоположные точки имеют противоположные скорости) и произвести их геометрическое сложение по правилу параллелограмма. Результирующий вектор $\vec{V}_{1}$ и будет вторым искомым вектором (см. рис.).
Если мгновенная скорость конца биты параллельна направлению $OO_{1}$, то возможны два случая:
1. Бита не перпендикулярна $OO_{1}$ тогда скорость вращения биты равна нулю, бита движется поступательно и задача имеет однозначное решение.
2. Если бита перпендикулярна направлению $OO_{1}$, данных для решения задачи становится недостаточно! Для решения задачи в этом случае необходимо знать скорость поступательного движения, либо скорость вращения.
Бита для игры в городки, представляющая собой однородный стержень, брошена в направлении $OO_{1}$, и летит, вращаясь в плоскости рисунка относительно своего центра О (см. рис.). Вектор мгновенной скорости конца биты В изображен на чертеже. Построить вектор мгновенной скорости центра биты О, а также вектор мгновенной скорости противоположного конца биты А.
При решении задачи обратите внимание, что на приведенном рисунке бита не перпендикулярна направлению поступательного движения. Может ли задача иметь однозначное решение, если вектор мгновенной скорости параллелен направлению $OO_{1}$?
Решение:
Вектор мгновенной скорости $\vec{V}$ конца биты (и вообще любой точки биты) В складывается из двух составляющих: скорости $\vec{U}$ поступательного движения биты вдоль направления $OO_{1}$ и скорости $\vec{v}$, обусловленной вращением биты вокруг центра и направленной перпендикулярно АВ. Построим в точке В два указанных направления и, разложив по ним вектор $\vec{V}$, найдем векторы $\vec{U}$ и $\vec{v}$ (см. рис.). Таким образом, один из искомых векторов (вектор $\vec{U}$) найден. Чтобы найти вектор мгновенной скорости конца A, нужно в этой точке отложить найденный вектор $\vec{U}$, вектор $- \vec{v}$ (так как при вращении диаметрально противоположные точки имеют противоположные скорости) и произвести их геометрическое сложение по правилу параллелограмма. Результирующий вектор $\vec{V}_{1}$ и будет вторым искомым вектором (см. рис.).
Если мгновенная скорость конца биты параллельна направлению $OO_{1}$, то возможны два случая:
1. Бита не перпендикулярна $OO_{1}$ тогда скорость вращения биты равна нулю, бита движется поступательно и задача имеет однозначное решение.
2. Если бита перпендикулярна направлению $OO_{1}$, данных для решения задачи становится недостаточно! Для решения задачи в этом случае необходимо знать скорость поступательного движения, либо скорость вращения.
