Какой будет модуль скорости v2 частицы после еще одного такого же промежутка времени, если на частицу, движущуюся

Какой будет модуль скорости v2 частицы после еще одного такого же промежутка времени, если на частицу, движущуюся со скоростью v1=100 м/с, начинает действовать постоянная по величине и направлению сила, в результате чего вектор скорости частицы поворачивается на α=60∘ и снова становится равен по модулю 100 м/с? Выразите ответ в м/с, округлив до целого числа.
Ветерок

Ветерок

Для решения данной задачи нам нужно использовать законы векторной алгебры. Давайте разберемся пошагово:

Шаг 1:
Известно, что скорость частицы v1=100 м/с.
Сила, действующая на частицу, приводит к повороту вектора скорости на угол α=60∘.

Шаг 2:
Для решения задачи воспользуемся формулой для сложения векторов:
\[\vec{v}_{2} = \vec{v}_{1} + \vec{\Delta v}\]
где
\(\vec{v}_{2}\) - модуль вектора скорости частицы после промежутка времени,
\(\vec{v}_{1}\) - модуль начального вектора скорости частицы,
\(\vec{\Delta v}\) - изменение вектора скорости.

Шаг 3:
Чтобы найти изменение вектора скорости \(\vec{\Delta v}\), мы можем использовать формулу изменения вектора скорости при постоянной силе:
\(\vec{\Delta v} = \vec{F} \cdot \Delta t / m\),
где
\(\vec{F}\) - сила, действующая на частицу,
\(\Delta t\) - промежуток времени,
\(m\) - масса частицы.

В данной задаче сказано, что сила \(\vec{F}\) постоянна по величине и направлению. Поэтому мы можем считать, что величина силы не изменяется и что \(\vec{F}\) всегда действует на частицу.

Шаг 4:
Теперь нам нужно найти значение изменения времени \(\Delta t\). Для этого воспользуемся уравнением для определения \( \Delta t \):
\(\Delta t = \alpha / \omega\),
где
\(\alpha\) - угол поворота вектора скорости,
\(\omega\) - угловая скорость.

Шаг 5:
У нас уже есть угол поворота \(\alpha = 60^\circ\). Чтобы найти угловую скорость \(\omega\), воспользуемся следующей формулой:
\(\omega = \Delta \theta / \Delta t\),
где
\(\Delta \theta\) - изменение угла между векторами скорости до и после промежутка времени.

Таким образом, у нас \(\Delta \theta = 180^\circ\) (т.к. скорость развернулась на 180°, так как вектор скорости снова становится равен по модулю 100 м/с). Теперь можем рассчитать \(\omega\).

Шаг 6:
Теперь, когда у нас есть значение \(\omega\), мы можем вычислить значение \(\Delta t\) в шаге 4.

Шаг 7:
Мы можем использовать полученное значение \(\Delta t\), чтобы рассчитать изменение вектора скорости \(\Delta v\) в шаге 3.

Шаг 8:
Наконец, мы можем использовать полученное значение \(\Delta v\) вместе с начальным вектором скорости \(\vec{v}_1\), чтобы рассчитать конечный модуль вектора скорости \(\vec{v}_2\) в шаге 2.

Теперь, когда мы прошли все шаги, можно рассчитать ответ:

\[
\vec{v}_2 = \vec{v}_1 + \vec{\Delta v}
\]

В итоге, после промежутка времени, модуль скорости частицы будет равен \(\vec{v}_2\). Подставляя значения:

\[
\vec{v}_2 = 100 м/с + \vec{\Delta v}
\]

Поскольку в задаче требуется выразить ответ в м/с, округлим его до целого числа. Ответ: 100 м/с.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello