Как вычислить скорость этого тела? [закрыто]

Question

Как вычислить скорость этого тела? [закрыто]

перо

Приведен график поезда (тела), который стартует из состояния покоя. Какова скорость поезда после перемещения на 10 м?

введите описание изображения здесь

Это единственное, что предусмотрено для вопроса, пожалуйста, помогите мне здесь, я считаю, что потребуется больше переменных, но в книге указано, что больше переменных не требуется.

Ключ ответа говорит, что ответ только 10 м/с! Я совершенно не могу понять, как это сделать.

Карл Виттофт

Что вы пробовали? Какие уравнения движения вы знаете? (у вас есть учебник, в котором это обсуждается?).

перо

Я перепробовал все возможные комбинации известных мне уравнений, @CarlWitthoft. Основная проблема, которая возникает, заключается в том, что существует слишком много неизвестных переменных величин, уравнения, которые я пробовал, были только основными 3, и я думаю, что вопрос, вероятно, следует решать с использованием только графиков, как это было в этом конкретном разделе ( Говоря это, я имею в виду, что, возможно, для решения этой проблемы требуется не так много уравнений движения), ура и, пожалуйста, помогите мне, если можете :)

Шубхам

@user47047 user47047 Три основных уравнения, которые вы использовали, можно использовать только при постоянном ускорении, что здесь не так.

перо

да, ты прав @Shubham

перо

Но на самом деле это не домашнее задание, я просто отвечаю на вопросы из книги для обогащения, @jinawee

Джинави

Вы можете увидеть, что считается домашним заданием, здесь: meta.physics.stackexchange.com/questions/714/… Слово «домашнее задание» используется не так, как в словаре.

зло999человек

надеюсь ты получишь мой ответ...

Ответы (3)

Как вычислить скорость этого тела? [закрыто]

Что вы пробовали? Какие уравнения движения вы знаете? (у вас есть учебник, в котором это обсуждается?).
Я перепробовал все возможные комбинации известных мне уравнений, @CarlWitthoft. Основная проблема, которая возникает, заключается в том, что существует слишком много неизвестных переменных величин, уравнения, которые я пробовал, были только основными 3, и я думаю, что вопрос, вероятно, следует решать с использованием только графиков, как это было в этом конкретном разделе ( Говоря это, я имею в виду, что, возможно, для решения этой проблемы требуется не так много уравнений движения), ура и, пожалуйста, помогите мне, если можете :)
@user47047 user47047 Три основных уравнения, которые вы использовали, можно использовать только при постоянном ускорении, что здесь не так.
Но на самом деле это не домашнее задание, я просто отвечаю на вопросы из книги для обогащения, @jinawee
Вы можете увидеть, что считается домашним заданием, здесь: meta.physics.stackexchange.com/questions/714/… Слово «домашнее задание» используется не так, как в словаре.

зло999человек · Answer 1

Мы знаем это $v^2-u^2=2ax$ справедливо для постоянного ускорения. Итак, чего же мы ждем? Давайте найдем, как это применить.

Мы будем использовать $v^2-u^2=2ax$ для $very$ малое время (или расстояние), для которого мы будем говорить, что ускорение постоянно.

в_{0}^{2} - {ты}_{0}^{2} "=" 2 а_{0} {Икс}_{0}

$v_0^2-u_0^2=2a_0x_0$

в_{1}^{2} - {ты}_{1}^{2} "=" 2 а_{1} {Икс}_{1}

$v_1^2-u_1^2=2a_1x_1$

в_{2}^{2} - {ты}_{2}^{2} "=" 2 а_{2} {Икс}_{2}

$v_2^2-u_2^2=2a_2x_2$

\dots

$\cdots$

в_{ф}^{2} - {ты}_{ф}^{2} "=" 2 а_{ф} {Икс}_{ф}

$v_f^2-u_f^2=2a_fx_f$

Обратите внимание, что $v_0=u_1$ , $v_1=u_2$ поскольку интервалы находятся сразу после времени, когда было применено предыдущее уравнение.

Добавьте их все.

в_{ф}^{2} - {ты}_{0}^{2} "=" 2 (а_{0} {Икс}_{0} + . . . а_{ф} {Икс}_{ф})

$v_f^2-u_0^2=2(a_0x_0+...a_fx_f)$

Теперь посмотрите на график. Каждый член в правой части представляет собой площадь очень маленькой части графика: введите описание изображения здесь

Добавьте все прямоугольники для полной площади. Следовательно, правая часть в два раза больше площади, а начальная скорость равна $0ms^{-1},$ мы получаем, $v_f^2=2\times\text{Area}$

Вы можете обобщить этот результат. $2\times$ Площадь под $a-x$ график $v^2-u^2$
@ user47047 Конечная скорость. f означает финал
Итак, конечная скорость получается 180 м/с?
@ user47047 Это $v^2$ и, следовательно, ответ $\sqrt{180} m/s$

Джон Алексиу · Answer 2

Работа, совершенная (на единицу массы) после прохождения расстояния $x$ площадь под кривой ускорения между $0$ и $x$ .

Вт "=" 6 Икс - \frac{{Икс}^{2}}{10}

$W = 6 x - \frac{x^2}{10}$

Эта работа переходит в кинетическую энергию (на единицу массы), которая равна $K=\frac{1}{2} v^2$ . Приравнивание двух даст скорость как функцию положения

в (Икс) "=" \sqrt{12 Икс - \frac{{Икс}^{2}}{5}}

$v(x) = \sqrt{12 x - \frac{x^2}{5}}$

Приложение

Площадь под кривой ускорения $a(x) = 6 \left(1-\frac{x}{30}\right)$

Эскиз

Площадь прямоугольника $x \, a(x) = 6x-\frac{x^2}{5}$

Площадь треугольника $\frac{1}{2} x (6-a(x)) = \frac{x^2}{10}$

Общая площадь $W = 6x-\frac{x^2}{5} + \frac{x^2}{10} = 6x-\frac{x^2}{10}$

@user47047 user47047 Думаю, формула площади трапеции.
Но у нас здесь нет трапеции, @Awesome!
@user47047 user47047 Он говорит о генерале $x$ между. Просто подключи $x=30m$
@user47047 user47047 Это та же концепция площади, что и у Awesome, работа дается по массе. $times$ область графика ускорений-перемещений (Вы могли бы, если хотите, увидеть ее с $W=Fs$ , и $F=ma$ ). Кроме того, любая работа, совершаемая над телом, приводит к изменению его кинетической энергии.

Шубхам · Answer 3

Согласно графику, ускорение линейно зависит от перемещения. Теперь предположим, что движение прямолинейное (по прямой, что вполне оправдано для 30-метрового перемещения поезда).

Уравнение этой прямой (форма пересечения) найти не очень сложно.

И тогда вам понадобится некоторое исчисление, чтобы найти скорость $\nu$ по водоизмещению $x$ , что включает в себя следующую замену:

а "=" ν \frac{г ν}{г Икс}

$a=\nu\frac{d\nu}{dx}$

Теперь передача $dx$ на другую сторону и интегрироваться. Попробуйте и посмотрите, поможет ли это.

Вы уверены, что нам нужно использовать интеграцию, я только в 9-м стандарте, и нас еще не учили интеграции или дифференциации, и я действительно не знаю, как это сделать! ура, Налин и, пожалуйста, посмотрите, существует ли какой-либо другой метод. :)
А еще меня еще не учили исчислению :)
Что ж, тогда вы были правы, проблема сложна.
Ха-ха, а другого способа ты не знаешь?
@Отлично, извините, я пропустил это. Будет редактировать
Я даже не понял, откуда это взялось @Shubham
@user47047 user47047 Откуда взялся ваш учебник? $v^2-u^2=2aS$ ?
Использование графиков @Awesome, и найдено ли это в математическом выводе?
@ user47047, это не имеет смысла, если вы не изучали исчисление, нам придется найти другой способ.
@Shubham Аргумент можно привести, используя средние значения и площадь.
@Awesome, я понимаю только около 10% того, о чем вы, ребята, говорите, пожалуйста, попробуйте найти метод, понятный 13-летнему ребенку :)
@ user47047 Вы не ответили на мой комментарий. Какой график использовался в вашем учебнике? Между скоростью и временем?
@Awesome, извините, что не ответил, но в книге используется график vt, и мы просто находим s по площади трапеции и подставляем время, чтобы найти 3-е уравнение
Хорошо, @Awesome, но убедитесь, что это понятно для меня :)

Как вычислить скорость этого тела? [закрыто]

перо

Карл Виттофт

перо

Шубхам

перо

перо

Джинави

зло999человек

Ответы (3)

зло999человек

зло999человек

перо

зло999человек

перо

зло999человек

Джон Алексиу

Приложение

перо

зло999человек

перо

зло999человек

Шубхам

Джон Алексиу

Шубхам

перо

перо

Шубхам

перо

зло999человек

Шубхам

перо

зло999человек

перо

зло999человек

Шубхам

зло999человек

перо

зло999человек

перо

зло999человек

перо