Решаются две задачи рассчитывается скорость погружения подводной лодки рассчитывается время

Подводная лодка, не имевшая хода, получив небольшую отрицательную плавучесть p, погружается на глубину, двигаясь поступательно. Сопротивление воды при небольшой отрицательной плавучести можно принять пропорциональным первой степени скорости погружения и равным kSv, где k — коэффициент пропорциональности, S — площадь горизонтальной проекции лодки, v — величина скорости погружения. Масса лодки равна M. Определить скорость погружения v, если при t=0 скорость v0=0.

Решения задачи

Похожие задачи

  • Задача #10611: На средней скамейке лодки, находившейся в покое.
  • Задача #7863: В лодке массой m1=240 кг стоит человек массой m2=60 кг.
  • Задача #5063: 6.15. Объемное водоизмещение подводной лодки V = 600 м3. С.
  • Задача #801: Лодка в 9:00 вышла из пункта А в пункт Б, расположенный в.
  • Задача #68: От бакена, который находится на середине широкой реки.

Свежие статьи

Сначала сажаем, поливаем, и только потом плоды

Как работают СУБМАРИНЫ США

Сначала сажаем, поливаем, и только потом плоды

Завтрашний я — кто он?

Завтрашний я — кто он?

Тайм-менеджмент для студентов: как управлять временем

Тайм-менеджмент для студентов: как управлять временем

Поступили в вуз, а что насчёт общежития?

Поступили в вуз, а что насчёт общежития?

Диктофон для записи лекций – верный помощник современного студента

Диктофон для записи лекций – верный помощник современного студента

Источник: studizba.com

Решаются две задачи рассчитывается скорость погружения подводной лодки рассчитывается время

Тема: Механика. Основы кинематики (Относительность движения)
Условие задачи полностью выглядит так:
Лодка, движущаяся со скоростью у, в системе отсчета, связанной с водой, должна переправиться через реку по кратчайшему пути.
1. Какой курс должна держать лодка, если скорость течения реки v2?
2. Какова скорость лодки v относительно земли?
3. Сколько времени займет переправа, если ширина реки s?
(Курс определяется углом а между линией, проходящей через корпус лодки от носа к корме, и перпендикуляром, восставленным к берегу реки.)

Смотрите также:

Задача из главы Механика. Основы кинематики по предмету Физика из задачника Физика задачник 10-11 класс, Рымкевич (10 класс, 11 класс)

Если к данной задачи нет решения — не переживайте. Наши администраторы стараются дополнять сайт решениями для тех задач и упражнения где это требуется и которые не даны в решебниках и сборниках с ГДЗ. Попробуйте зайти позже. Вероятно, вы найдете то, что искали 🙂

Источник: davay5.com

Решаются две задачи рассчитывается скорость погружения подводной лодки рассчитывается время

Для наглядности изобразим рисунок к задаче. Зона обнаружения лодки-разведчика обведём на рисунке красной пунктирной окружностью:

Рисунок к задаче про подводные лодки (на относительность движения)

Постараемся определить сперва минимальное расстояние, которое будет между подводными лодками в процессе их движения. Если решать задачу в системе отсчёта, связанной с землёй, то для нахождения минимального расстояния между подводными лодками потребуется очень много времени и сил. Нужно будет найти зависимость расстояния между субмаринами от времени и исследовать получившуюся функцию на минимум с помощью производной. Всё это долго и сложно.

Разберём гораздо более простой способ. Для решения этой задачи используем принцип относительности движения. В чём он заключается? В том, что характер движения любого тела зависит от выбора системы отсчёта, относительно которой это движение рассматривается. Говорят, что Эйнштейн в своё время любил задавать вопрос: «В каком часу станция отходит от поезда?» Потому что с точки зрения кинематики для описания движения мы можем взять любую систему отсчёта, важно лишь правильно записать в ней кинематическое уравнение движения.

Вот и в этой задаче, гораздо проще связать систему отсчёта с положением лодки-обнаружителя. Тогда в этой системе отсчёта лодка-обнаружитель будет покоится, а лодка-разведчик станет двигаться вдоль по прямой ON, изображённой на рисунке:

Траектория движения одной подводной лодки в системе отсчёта, связанной с другой лодкой

Эта прямая задаётся вектором скорости движения лодки-разведчика в системе отсчёта, связанной с лодкой-обнаружителем. Этот вектор получен вычитанием вектора скорости лодки-обнаружителя относительно земли из вектора скорости лодки-разведчика относительно земли, в полном соответствии с принципом относительности движения.

Теперь, если посмотреть внимательно на получившийся рисунок, станет понятно, что искомое минимальное расстояние между лодками в процессе их движения будет равно длине перпендикуляра, проведённого из точки, в которой находится лодка-обнаружитель (точки A), к прямой, изображающей траекторию движения лодки-разведчика в системе отсчёта, связанной с лодкой-обнаружителем. То есть длине перпендикуляра AH. Осталось найти длину этого перпендикуляра, и задача будет решена. Довольно просто, не правда ли?

Видно, что треугольник OMN подобен треугольнику AOH (они оба прямоугольные, и у них есть общий угол O). Тогда спарведливо соотношение . По теореме Пифагора находим численное значение длины ON, оно равно . Численные значения длин отрезков OA и MN равны и , соответственно. Тогда получаем, что

[ AH = s_{min} = frac{supsilon_1}{sqrt{upsilon_1^2+upsilon_2^2}}. ]

Расчёты дают результат км.

Итак, минимальное расстояние между подводными лодками в процессе их движения в точности равно радиусу обнаружения лодки-разведчика, поэтому она будет обнаружена. Но в какой момент это произойдет?

Через столько времени с 12:00, сколько потребуется лодке-разведчику, чтобы в системе отсчёта, связанной с лодкой-обнаружителем, двигаясь со скоростью u = sqrt{upsilon_1^2+upsilon_2^2} = 53

м/с, дойти до точки H. То есть пройти расстояние OH. Длину OH ищем по теореме Пифагора из прямоугольного треугольника OAH: OH = sqrt{OA^2-AH^2} = sqrt{s^2-s_{min}^2} = 56км. Тогда искомое время равно . Расчёты дают следующий результат: ч ч. мин. c. То есть момент обнаружения наступит примерно в 13:03:24.

Вот такое простое решение достаточно сложной задачи на относительность движения. Советую вам запомнить его и использовать при решении подобных задач на различных экзаменах и олимпиадах по физике.

Материал подготовлен репетитором по физике в Москве, Сергеем Валерьевичем

  • Как рассчитать скорость движения спутника вокруг Земли
  • Интересная задача на построение

Источник: yourtutor.info

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...