Ru-Board.club
← Вернуться в раздел «Тестирование»

» Задачи по естественно-математической направленности

Автор: vertex4
Дата сообщения: 25.10.2007 10:26
Brodyaga
Напомнил анекдот

Цитата:
Условие: Медведь катится с горки. Дано: масса медведя m, его начальная скорость v,
его конечная скорость v', длина горки L, угол горки a. Сила трения равна нулю.
Вопрос: какого цвета медведь?

PS: щас, решу что-нить.. Они же несложные
Решаться-то они решаются... Тока как ответ запостить? Запаришься же, пока нарисуешь...
Автор: Brodyaga
Дата сообщения: 25.10.2007 14:09
Ответ постить как и все прогрессивное человечество:
x=sqrt((8*L)/(t^3+t_2*5))
Автор: vertex4
Дата сообщения: 25.10.2007 14:16
Brodyaga
Да ответ я тебе могу и без формул, просто число написать, но вот надо ли оно тебе без решения, без картинок?
Автор: bredonosec
Дата сообщения: 25.10.2007 14:46

Цитата:
Вопрос: какого цвета медведь?
красного. По пути сучок встретился.
Автор: Brodyaga
Дата сообщения: 25.10.2007 15:07
vertex4
Не, мне надо с формулами, я потому и показал как записывать формулу!
Картинок не надо, просто опиши систему координат, а суть я пойму.
Автор: vertex4
Дата сообщения: 25.10.2007 15:32
Brodyaga

Цитата:
Картинок не надо,

Дык непонятно будет. Я сам без них путаюсь %)
Задача #2
точка 2 (максимальная высота, до которой долетит ракета)
|
|
точка 1 (до сюда работал двигатель) - эта же по высоте точка 3 (на обратном пути ракеты, при падении на землю)
|
|
точка 0(земля)
Дык вот. обозначения думаю поймешь... V - скорость, t - время, a - ускорение, h - высота, g ~ 10 м/с.
Дано: V0 = 0 (старт), a0-1 = 5g, t0-1 = 60 сек
Решение:
0-1 точки: V1 - V0 = a0-1*t0-1 => V1 = 5*10 * 60 = 3000 м/с.
1-2 точки: V2 - V1 = g*t1-2, V2 = 0 (скорость в верхней точке = 0), t1-2 = V1 / g = 3000/10 = 300 сек.
2-3 точки: симметрично 1-2 точкам, но в обратную сторону. Время тоже. V3 = 3000 м/с
3-0 точки: h3 = h1, h1 = а0-1 * pow (t0-1, 2); h3 = g * pow (t3-0, 2);
Приравниваем. Получаем а0-1 * pow (t0-1, 2) = g * pow (t3-0,2) => pow (t3-0, 2) = а0-1 * pow (t0-1,2) / g; то есть t3-0 = sqrt (5) * t0-1 = 134 с.
Итого, всего: 60 + 300 + 300 + 134 ~ 794 с

PS: без подключения math.h работать не будет
Ошибка была, в начале 3-0. перепутал sqrt и pow
Автор: Brodyaga
Дата сообщения: 25.10.2007 16:14
vertex4
Энто, а разве 2-0 это не простое свободное падение с высоты h, максимального подьема тела?
В ответе - 630 секунд, собственно спрашиваю именно с этой целью
Автор: tumber
Дата сообщения: 25.10.2007 16:36
Brodyaga
Держи, двоешник

Задача 4.

Центр координат - в центре окружности.
Первая точка A - на оси X (1000, 0)
Самолет летит против часовой стрелки.

Время падения каждого мешка на землю t одинаковое, т.к. высота одинаковая:
h = g*t*t/2
t = Sqrt(2*h/g) = 17.32 сек.

Длина горизонтальной составляющей траектории падения l тоже одинаковая:
l = t*v = 1732 м

Мешок, сброшенный в точке A, приземлится в точке A1 с координатами:
A1x = 1000
A1y = 0 + l = 1732

Через время T самолет окажется в точке B, пролетев расстояние:
s = v*T = 1050 м

Т.к. это дуга окружности, угол точки B:
alpha = s/R = 1.05 (радиан)

Координаты B:
Bx = R*cos(alpha) = 498
By = R*sin(alpha) = 867

Направление падения мешка (угол вектора):
beta = alpha+pi/2 = 2.621 (радиан)

Раскладываем вектор на составляющие:
lx = l*cos(beta) = -1502
ly = l*sin(beta) = 861

Координаты точки падения B1:
B1x = Bx+lx = -1004
B1y = By+ly = 1728

Расстояние от A1 до B1:
L = Sqrt((A1x-B1x)^2 + (A1y-B1y)^2) = 2004 м

Вычисления не проверял, мог и провраться где-то.
На сегодня хватит
Автор: vertex4
Дата сообщения: 25.10.2007 16:40
Brodyaga

Цитата:
Энто, а разве 2-0 это не простое свободное падение с высоты h, максимального подьема тела?

А я h общий не рассчитывал. h1-2 = 10* 3002

Добавлено:
пусть кто-то просмотрит, вдруг ошибся.
Автор: tumber
Дата сообщения: 25.10.2007 17:06
vertex4

Цитата:
3-0 точки: h3 = h1, h1 = а0-1 * pow (t0-1, 2); h3 = g * pow (t3-0, 2);


h1 = а0-1 * pow (t0-1, 2)/2;
h3 = g * pow (t3-0, 2)/2 + v3 * t3-0

А можно и через свободное падение 2-0
Автор: vertex4
Дата сообщения: 25.10.2007 17:20
tumber
Точно.. Блин, значит неправильно решил
Автор: bredonosec
Дата сообщения: 25.10.2007 18:22
А вот можно немного подпнуть в сторону правильного направления на когда-то грызенной задачки: имеем тело, летящее окологоризонтально. Пока не ударится в.. ну, назовем мишенью.
Знаем начальную скорость.
Знаем расстояние до мишени.
Знаем время пролета.
Вроде примитивно. НО! прикол в том, что сопротивление воздуха НАДО учитывать (бо только оно тут смысл имеет).
Равноускоренным движение считать нельзя, бо ускорение пропорционально квадрату скорости (X=Cx*S*ro*V^2 /2).

и вот тут запутался в производных-интегралах ...
Автор: tumber
Дата сообщения: 25.10.2007 22:46
vertex4
Так идея то правильная!

bredonosec
Это надо Вьюжика звать. Вот он в Днюхах засветился, а сюда не заглянул.
Лично в меня школьный курс вбит крепко-накрепко, а вот высшее образование понемногу рассасывается.
Автор: Cheery
Дата сообщения: 25.10.2007 23:27
Brodyaga

Цитата:
2. Ракета запущена вертикально вверх и во время работы двигателя имела постоянное ускорение a=5g.
Спустя t=1мин после старта двигатель отключился. Через какое
время после отключения двигателей ракета упала на землю?
Сопротивление воздуха не учитывать.

узнаем высоту где отключились двигатели..
h0=5*g*60^2/2=90 км
и скорость на тот момент v0=5*g*60=3 км/сек
далее движок вырубился и смотрим как высоко она поднимется.
0=v0-g*t=>t=300 секунд. и далее свободное падение вниз с высоты h0+h1, где h1=v0*t-g*t^2/2=450 км, то есть с высоты в 540 км
0=h1+h0-g*t2^2/2=540 км - g*t2^2/2=>t2=328.6 секунды
итого.. t+t2=628.6 секунды.
все в приближении, что g=10, что неверно на той высоте

Добавлено:

Цитата:
4. Самолет летит по дуге окружности радиуса R=1км, сохраняя одну и ту же высоту h=1.5км. С
интервалом времени T=10.5с с него
сбрасывают два мешка. На каком расстоянии друг от друга упадут на
землю эти мешки, если скорость самолета v=100 м/c? Ускорение
свободного падения принять g=10 м/с Сопротивлением воздуха
пренебречь.

понятно, что мешок полетит вдоль тангенциальной составляющей скорости.
так как высота постоянна, то время полета мешка будет
0=1.5км-g*t^2/2=17.32 секунды за это время по горизонтали он пролетит 100*17.32=1.732 км
то есть, если скажем, что первый мешок выкинули при 0 градусах на окружности (то есть на оси x и координата x=1 км =R и мешок летит вдоль положительного направления оси y), то второй выбросят в точке..
угловая скорость w=v/r=100/1000=0.1 рад в сек
то есть координаты выброса второго мешка будут x=1км*cos(0.1*10.5), а y=1км*sin(0.1*10.5)
пролетит он столько же.. только теперь он летит под углом (pi/2+0.1*10.5)
что получается.. координата падения первого будет (1 км, 1.732 км)
координата второго (497+1732*cos(2.62),867+1732*sin(2.62))=(-1004.7,1730) метра
все считается от центра круга
ну и расстояние тогда sqrt((-1004.7-1000)^2+(1730-1732)^2)=2004.7 метра

ps: решения выше не читал

Добавлено:

Цитата:
3. Маленький шарик падает с высоты h=50см на наклонную плоскость, составляющую a=45o угол с горизонтом. Найти расстояние S между точками
первого и второго соударений шарика с наклонной плоскостью.
Соударения считать абсолютно упругими. Сопротивлением воздуха
пренебречь.

после первого падения он отразится параллельно горизонту (угол падения равен углу отражения)
скорость его будет v=sqrt(2*g*0.5)=3.1 м/с
далее Vx=const=3.1
напишем систему, описывающую траекторию от точки первого удара

x=Vx*t
y=-g*t^2/2
и еще одно уравнение связывающие x и y для точки второго удара.. это
tan(-45)=-1=y/x=-g*t^2/2/(Vx*t)=-g*t/(2*Vx)
отсюда находим t=2*Vx/g=0.62 c
то есть x=1.922m и y тоже равно -1.922
s=1.922*sqrt(2)=2.72m

Добавлено:

Цитата:
1.Пассажир, стоящий на перроне, заметил, что первый вагон элекропоезда, приближающегося к станции,
прошел мимо него в течение t1=4с, а второй --- в течение t2=5с. Определить ускорение поезда если передний конец
поезда остановился на расстоянии L=75 м от пассажира. Движение
поезда считать равнозамедленным

ок.. значит если связать
2*a*L=(0^2-V1^2)=>-a=V1^2/(2*L) - связывает ускорение с первоначальной скоростью (когда первый вагон).
средняя скорость первого вагона V1=d/4, где d - его длина.. скорость второго, это V2=d/5
ну и считаем аналогично -a=V2^2/(2*(L-d)) - минус, так как первый вагон уже прокатился мимо
что это даст..
(d/4)^2/(2*L)=(d/5)^2/(2*(L-d))
то есть
1/(32*L)=1/(50*(L-d))=>d=9*L/25
ну и подставляем в любое из выражений.. получаем, что
a=-81*L/2000=-3 м/cек^2
не уверен в точности.. но все же. спорный вопрос в том, какое расстояние считать тут .. ведь информация о скорости первого вагона есть только, по сути, когда он прокатился.. так что нужно ли L заменить на L-d
это даст немного другое значение
Автор: tumber
Дата сообщения: 26.10.2007 00:22
Cheery

Цитата:
все в приближении, что g=10, что неверно на той высоте

Так оно верно лишь на одной-единственной высоте (или глубине?).
А на высоте 540 км задача теряет смысл, т.к. ракета неизбежно будет поражена лазерным оружием спутников-убийц.
Автор: Cheery
Дата сообщения: 26.10.2007 00:25
tumber

Цитата:
Так оно верно лишь на одной-единственной высоте (или глубине?).

ну.. на небольшой высоте оно сильно не меняется.. а так - 540 км это почти 1/11 от радиуса земли.
то есть на поверхности
g=G*Mземли/Rземли^2
там..
g=G*Mземли/(Rземли+540)^2
Автор: tumber
Дата сообщения: 26.10.2007 01:08
Cheery
Мдя, разница 15% получается.
Ну, для школьной задачи это не очень важно.
Автор: bredonosec
Дата сообщения: 01.11.2007 14:52
такой примитивный (но забытый напрочь) момент интересует -
если V=int(a)dt, а ускорение есть переменная, зависящая от силы, то правильно записать как
a=int(F) /mt ?
a=int(F)dt/mt ?
бо просто интеграл от F/m нам даст скорость, а не ускорение.
Автор: tumber
Дата сообщения: 01.11.2007 15:23
bredonosec
Что через что найти надо? Если ускорение, то сам знаешь:
a = dV / dt или a = F / m

Мне не понятно, что не понятно тебе
Автор: bredonosec
Дата сообщения: 02.11.2007 06:51

Цитата:
Мне не понятно, что не понятно тебе
сила переменная. По времени.
Требуется выразить через силу ускорение. Не для момента dt, а для всего временного промежутка от Т(о) до Т(1). Если просто взять интеграл силы/массу - получу скорость.
А нужно ускорение.
В сущности, один из моментов к предыдущей задачке.
Автор: tumber
Дата сообщения: 02.11.2007 09:55
Теперь понятно.
Да, интеграл от F/m даст скорость. Но от T0 до T1 - это определенный интеграл, т.е. прирост скорости V1-V0. Если этот прирост разделить на (T1-T0), получится среднее ускорение.
Автор: bredonosec
Дата сообщения: 02.11.2007 10:22
стоп, так всё-таки, какая форма записи правильна из данных выше?
http://forum.ru-board.com/topic.cgi?forum=2&topic=3057&start=60#18
Автор: tumber
Дата сообщения: 02.11.2007 13:07

Цитата:
ускорение есть переменная, зависящая от силы


Цитата:
сила переменная. По времени.


Мгновенное ускорение в момент времени T: a = F(t) / m , где t = T

Среднее ускорение за период от T0 до T1:
a = IntegralT0T1( F(t) / m)dt / (T1 - T0)
Автор: Viewgg
Дата сообщения: 02.11.2007 19:59
bredonosec
Тут у Вас несколько путаниц.


Цитата:
a=int(F) /mt ?



Это вообще не понятно, что такое. Дифференциал в конце у интеграла пишут не просто так, а чтобы показать, по чем интегрируем.


Цитата:
Не для момента dt


Это Вы путаете. dt - дифференциал времени, независимой переменной, то есть, вообще говоря, совершенно любое её приращение (не обязательно малое).



Соответственно, что такое ускорение a(t) (в момент времени t), уже объяснили. Теперь о среднем. Тумбочкина формула, естественно, верна, а вообзе все средние значения считаются одинаково. Пусть есть достаточно хорошая функция f(x), и нам нужно найти среднее значение x на отрезке [a;b]. Тогда <x> = Integralabx*f(x) dx/ Integralabf(x) dx . Можно считать это определением среднего значения.

Автор: PapaKarlo
Дата сообщения: 02.11.2007 22:30
Viewgg

Цитата:
Пусть есть достаточно хорошая функция f(x), и нам нужно найти среднее значение x на отрезке [a;b]

А если функция f(x) недостаточно хороша, то среднее значение x на отрезке [a;b] = (a+b)/2
Автор: vertex4
Дата сообщения: 02.11.2007 22:55
PapaKarlo
Если функция недостаточно хороша, то мы её считать не будем. В качестве наказания
Автор: PapaKarlo
Дата сообщения: 02.11.2007 23:04
vertex4

Цитата:
В качестве наказания

За что же меня-то наказывать?
Автор: tumber
Дата сообщения: 02.11.2007 23:32
PapaKarlo

Цитата:
А если функция f(x) недостаточно хороша

Хочу обратить внимание, что топик создан Бродягой с единственной целью - безвозмездная помощь ему на среднее образование.
О нехороших функциях на ночь глядя лучше не говорить.
Автор: PapaKarlo
Дата сообщения: 02.11.2007 23:39
tumber

Цитата:
О нехороших функциях на ночь глядя лучше не говорить.

Учитывая, что Halloween уже позади... молчу, молчу...
Автор: Viewgg
Дата сообщения: 03.11.2007 00:02
PapaKarlo

Цитата:
А если функция f(x) недостаточно хороша, то среднее значение x на отрезке [a;b] = (a+b)/2

f(x)=1 - замечательная функция, я бы сказал, даже всюду аналитическая, куда уж лучше-то? А пример "нехорошей"... Любая неограниченная на отрезке уже подойдет.

Страницы: 123456

Предыдущая тема: Эм... кто-нибудь раньше эту картинку видел где-нибудь?


Форум Ru-Board.club — поднят 15-09-2016 числа. Цель - сохранить наследие старого Ru-Board, истории становления российского интернета. Сделано для людей.