Олимпиадная физика, кинематика: решение задачи на движение по окружности с ускорением | 9-11 класс

แชร์
ฝัง
  • เผยแพร่เมื่อ 25 ธ.ค. 2024

ความคิดเห็น •

  • @mapenkin
    @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +5

    Уважаемые зрители! Предлагайте свои решения! Ещё никто не пробовал доказать связь углов в два раза через векторные треугольники, хотя я намекал на это :). Участвуйте в конкурсе [25:12]!

  • @maksim3281
    @maksim3281 5 ปีที่แล้ว +16

    Люблю смотреть разборы олимпиадных задач, когда смотришь - то все понятно. Когда сам садишься то темный лес

  • @mapenkin
    @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +39

    Интересно, сколько раз я произнёс слово "ну" за этот ролик? Я даже пробовал считать, пока монтировал, но в результате сбился со счёту :). Как вам задача? Понравилась?

  • @sdman3
    @sdman3 5 ปีที่แล้ว +22

    МА, продолжайте в том же духе ! :)
    У вас отлично получается объяснять сложные задачи очень простым языком !

  • @mapenkin
    @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +3

    Подправил подсказки в видео. Теперь всё в порядке. Больше всего меня интересует подсказка [15:11]. Там я спрашиваю, знали ли вы о соотношении углов в два раза? Также участвуйте в конкурсе [25:12]!

  • @KerimGeldimyradow-q8k
    @KerimGeldimyradow-q8k 18 วันที่ผ่านมา

    👏👏💯

  • @elonmusk8578
    @elonmusk8578 4 ปีที่แล้ว

    До олимпиад остается всего ничего, а значит самое время пересмотреть плей лист "Олимпиадная физика". Спасибо за ролик, Михаил Александрович! Очень крутая задача))

  • @sadcat9991
    @sadcat9991 5 ปีที่แล้ว +1

    Очень интересная задача и очень полезное решение. Недавно пытался решить задачу из "сборник задач по общему курсу физики. Овчинкин В. А." под номером 1.13 и 1.14 - не особо дошёл дальше, чем df/dt =))) Надеюсь с новыми приобретёнными знаниями как то да выкручусь. Спасибо за видео!

  • @yagodamoroshka2863
    @yagodamoroshka2863 5 ปีที่แล้ว +3

    МА, спасибо огромное! Снова взяла себе на заметку некоторые моменты!

  • @ЛидийКлещельский-ь3х
    @ЛидийКлещельский-ь3х 4 ปีที่แล้ว

    Здорово. Красиво. Обосновать последний переход можно чуть иначе. Если производные двух функций равны ТОЖДЕСТВЕННО, функции отличаются на const. Тогда (al)(t)=2*(fi)(t)+ const. При t=0 оба угла равны нулю, следовательно const=0. Получаем как у Вас. С уважением, Лидий.

  • @ds_doc
    @ds_doc 5 ปีที่แล้ว +5

    Отличное видео)
    И про книги рассказали, и задачу доходчиво разобрали.
    Михаил Александрович, а не задумывались ли вы над тем, чтобы использовать петличку вместо этого микрофона (дискомфорта не придаст, но качество звука заметно повысится), а также над тем, чтобы использовать какую-нибудь камеру или фотоаппарат с поворачивающимся дисплеем (Sony, Canon)(качество видео также заметно возрастёт)?

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +5

      Про книги будет отдельное видео, в котором я развёрнуто пройдусь по своей библиотеке. Конечно, я задумывался и на предмет микрофона, и на предмет фотика, но у меня банально нет времени изучить этот вопрос, и нет денег, чтобы их приобрести :). Кажется, что пока, главное, это информационная составляющая, ну а дальше поработаем и над визуальной.

    • @hhgforfhuv
      @hhgforfhuv 5 ปีที่แล้ว

      @@mapenkin про книги действительно будет очень интересно и полезно

    • @Физикана100баллов
      @Физикана100баллов 4 ปีที่แล้ว

      @@mapenkin Когда будет видео с обзором вашей библиотеки?

  • @БулатШарафутдинов-я7п
    @БулатШарафутдинов-я7п 2 ปีที่แล้ว

    Спасибо большое за ролик. Очень интересная задача!

  • @ДенисКрапивин-х4б
    @ДенисКрапивин-х4б 5 ปีที่แล้ว +12

    Переход от физики к математике мой любимый. Как лучше звучит: М.А. Трушин или Б.В. Пенкин?

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +1

      ахаах :) Б.В. отправь это :) ему понравится :)

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +2

      У нас с ним скоро совместный стрим будет в фоксфорде (день открытых дверей).

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว

      @Alles Aus да, в конце следующей недели сделаю

  • @Seraf2201
    @Seraf2201 5 ปีที่แล้ว +2

    Здравствуйте спасибо за видео)
    Со 2ого семестра будет физика,поэтому такие видео будут очень кстати)

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +3

      Можно уже и сейчас посмотреть и покайфовать, т.к. задача - огонь! :)

    • @ГнилицкийДенис
      @ГнилицкийДенис 5 ปีที่แล้ว

      Тоже бауманец?

    • @Seraf2201
      @Seraf2201 5 ปีที่แล้ว

      @@ГнилицкийДенис МГСУ,делеко ездить до Баумонки)

    • @Seraf2201
      @Seraf2201 5 ปีที่แล้ว

      @@mapenkin я кайфонул,спасибо)))

  • @axilles60
    @axilles60 3 ปีที่แล้ว

    Нашел красивое (по моему мнению) решение через интегрирование. a^2=(dv/dt)^2+(v^2/R)^2 (1). Отсюда: dv/dt=(a^2-v^4/R^2)^(1/2). Разделим переменные: dv/(a^2-v^4/R^2)^(1/2))=dt. Вынесем постоянные из-под корня: a*dt=dv/((1-v^4/(a^2*R^2))^(1/2)). Тут делаем самое хитрое действие - домножаем на v и слева, и справа. Что такое v*dt? Это же малое смещение dx! Получаем a*dx=v*dv/((1-v^4/(a^2*R^2))^(1/2)). Делаем замену переменных: z=v^2/(aR). dv=a*R*dz/2v => a*dx=1/2*a*R*dz/((1-z^2)^(1/2)). Тут мы видим, что ответ не зависит от a. Интегрируем выражение: dx=1/2*R*dz/((1-z^2)^(1/2)). Слева от нуля до x max. Справа от z min до z max. Из замены следует, что z min = 0, а z max=1, так как v max= (a*R)^(1/2) из первого уравнения. Итого получаем: x max = 1/2*R*arcsin1=pi*R/4. x max/ 2*pi*R=1/8

  • @АлисияВеревкина
    @АлисияВеревкина 5 ปีที่แล้ว

    Всегда охранные объяснения

  • @ЛизаМ-е9т
    @ЛизаМ-е9т 4 ปีที่แล้ว

    Очень физический ролик. Я недооценила эту задачу сначала..

  • @ИгорьЧернов-п9е
    @ИгорьЧернов-п9е 5 ปีที่แล้ว +5

    Попробовал решить, но без использования Вузовского материала как-то не получилось.
    Вот решение :
    (v^2/R)^2+((dv)/(dt))^2=const(1)
    В начальный момент времени скорость равна 0, при достижении максимума (dv)/(dt)=0.=> ((dv)/(dt))^2=(v_max^2/R)^2, => (dv)/(dt)=v_max^2/R,
    v=v_max^2/R*t, => t_max=R/v_max.
    S=int_0^(t_max)(vdt)=(v_max)^2/R*int_0^(t_max)(tdt)=R/2,=> S/(2piR)=1/(4pi)

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +1

      Потребуется время, чтобы въехать. Я подумаю, потом отпишусь.

    • @ИгорьЧернов-п9е
      @ИгорьЧернов-п9е 5 ปีที่แล้ว +2

      Попробовал взглянуть на задачу по-другому и пришёл к более приятному решению (графически) :в координатах (dV)/(dt) и V^2/R, уравнение (v^2/R)^2+((dv)/(dt))^2=(V_max^2/R)^2, задает окружность радиуса V_max^2/R. Это своего рода фазовый портрет движения тела. В первый раз тело достигнет максимума своей скорости ((dv)/(dt)=0), через четверть указанной фазовой окружности. Значит и тело в своем реальном движении по реальной окружности, пройдет к этому времени четверть окружности... Пожалуй пока так.
      Спасибо вам огромное за видео, у вас отличный канал !

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +2

      @@ИгорьЧернов-п9е Кажется, что пока это не является решением :). Правильный ответ: 1/8 часть окружности, а не четверть. Сначала давайте разберёмся с исходным сообщением. Соотношение ((dv)/(dt))^2=(v_max^2/R)^2 верно только в начальный момент времени, поэтому его нельзя обобщать на все другие моменты времени, записывая (dv)/(dt)=v_max^2/R и v=v_max^2/R*t. Чтобы понять, по какому закону изменяется модуль скорости V, нужно решать дифференциальное уравнение первого порядка (v^2/R)^2+((dv)/(dt))^2=(V_max^2/R)^2. Его решением явно не будет функция, линейно зависящая от времени. Теперь давайте про второе сообщение. Я согласен, что по фазовому портрету мы пройдём четверть, но совершенно непонятно, как отсюда следует то, что по реальной окружности мы тоже пройдём четверть? Кажется, что фазовый портрет никак не определяет путь, который проходит точка. Если продолжать биться, то, как мне кажется, нужно решать дифференциальное уравнение, находить V(t), а затем интегрировать по времени. Должно получиться, что S/2piR=1/8.

  • @timurpryadilin8830
    @timurpryadilin8830 5 ปีที่แล้ว +2

    Нам эту задачу в школе учитель тоже давал, но он тоже не знал, откуда она

  • @ГеморройИзжогович
    @ГеморройИзжогович 3 ปีที่แล้ว

    я что то не понял. Если а кас не изменяется по модулю, то как мы вычислили момент когда точка развернется? Почему это именно расстояние п/2 и точка не продолжит двигаться с постоянным ускорением? об этом нам говорит лишь то, что есть максимальное значение скорости?
    И правильно ли я понял, что эта точка будет колебать на половине окружности исходя из решения ?

  • @ЯирИзгилов
    @ЯирИзгилов ปีที่แล้ว

    Спасибо. Есть просьба к вам. Нужна помощь в решении задач. Готов к предоплате. Заранее благодарен. Помогите связаться с вами.

  • @помойкафраер
    @помойкафраер 3 ปีที่แล้ว

    Здравствуйте, а как мы можем говорит о максимуме скорости, если тело у нас не соскользнет и не будет ничего препятствовать постоянному росту скорости?

  • @iliakokhnovich9167
    @iliakokhnovich9167 5 ปีที่แล้ว +5

    Рассмотрим промежуток времени dt за который ускорение не успело измениться по направлению.Пусть скорость в начале этого промежутка была равна v1,в конце v2.Соответственно центростремительные ускорения a1=a*sin(a),a2=a*sin(a+da).Из формул кинематики для равноускоренного движения(при малых dt оно действительно такое)2a*cos(a)*s=(v2)^2-(v1)^2.При малых dф s=Rdф.Но (v1)^2=a1*R и (v2)^2=a2*R.Теперь нужно разобраться с разность a2-a1.Из тригонометрии sin(a+da)=Sina*cosda+cosa*Sinda=sina+cosa*da(при малых da).Значит a2-a1=a*cos(a)*da =>2a*cos(a)*dф*R=a*cos(a)*da*R => 2*dф=da.

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 ปีที่แล้ว +1

      Да, красиво! Есть небольшое замечание. За промежуток времени dt считаем, что ускорение а не изменилось ни по направлению, ни по ВЕЛИЧИНЕ. Про величину ничего не было сказано, хотя это и предполагалось, если судить по решению. P.S. Напишите, пожалуйста, на fmicky@gmail.com, т.к. я не знаю, как с вами можно связаться. Спасибо :).

  • @АннаБогомол-с3ц
    @АннаБогомол-с3ц 4 ปีที่แล้ว

    МА, здравствуйте у меня не получается решить довольно таки сложную задачу по кинематике(олимпиадную из сборника Савченко, дума вы его знаете)

  • @МаксимМильков-ц8ь
    @МаксимМильков-ц8ь 4 ปีที่แล้ว

    Как будто задача про "дрифт" на машине ))

  • @ivasol3313
    @ivasol3313 4 ปีที่แล้ว

    интересно что результат решения не зависит от модуля ускорения

  • @valerkand
    @valerkand 4 ปีที่แล้ว

    Не в качестве придирки, но все же, след.равенство △V/△t = dV/dt в общем случае не верно,
    а нужно обязательно приписывать: △V/△t | △t → 0 = dV/dt