Материальная точка начинает вращаться с постоянным угловым ускорением 0,02 рад/с2 . Через какой промежуток времени после начала вращения вектор полного ускорения образует с вектором скорости угол 45 градусов?
Для начала определим угловую скорость вращения точки через время t после начала вращения:
ω = ω0 + αt, где ω - угловая скорость, ω0 - начальная угловая скорость (равна 0, так как точка начинает вращаться с места), α - угловое ускорение, t - время.
Так как начальная угловая скорость равна 0, то ω = αt, значит: ω = 0,02 рад/с2 * t.
Ускорение точки можно представить в виде: a = √(ar^2 + at^2), где a - полное ускорение, ar - радиальное ускорение, at - тангенциальное ускорение.
Так как у нас угол между вектором скорости и полным ускорением равен 45 градусам, то tan(45 градусов) = 1. Тогда:
at/ar = 1.
Также, так как у нас радиальное ускорение равно 0 (так как нет изменения радиуса вращения), а угловое ускорение постоянно, то a = at.
Тогда, подставляя выражение для угловой скорости и углового ускорения, получаем:
a = αt (1^2 + 1^2) = 2αt = 0,04 рад/с^2 t.
Теперь подставляем значение углового ускорения и находим время t: 0,04t = 0,02t
Отсюда t = 2 секунды.
Итак, через 2 секунды после начала вращения вектор полного ускорения образует с вектором скорости угол 45 градусов.
Для начала определим угловую скорость вращения точки через время t после начала вращения:
ω = ω0 + αt,
где
ω - угловая скорость,
ω0 - начальная угловая скорость (равна 0, так как точка начинает вращаться с места),
α - угловое ускорение,
t - время.
Так как начальная угловая скорость равна 0, то ω = αt, значит:
ω = 0,02 рад/с2 * t.
Ускорение точки можно представить в виде:
a = √(ar^2 + at^2),
где
a - полное ускорение,
ar - радиальное ускорение,
at - тангенциальное ускорение.
Так как у нас угол между вектором скорости и полным ускорением равен 45 градусам, то tan(45 градусов) = 1. Тогда:
at/ar = 1.
Также, так как у нас радиальное ускорение равно 0 (так как нет изменения радиуса вращения), а угловое ускорение постоянно, то a = at.
Тогда, подставляя выражение для угловой скорости и углового ускорения, получаем:
a = αt (1^2 + 1^2) = 2αt = 0,04 рад/с^2 t.
Теперь подставляем значение углового ускорения и находим время t:
0,04t = 0,02t
Отсюда t = 2 секунды.
Итак, через 2 секунды после начала вращения вектор полного ускорения образует с вектором скорости угол 45 градусов.