Движение колеса без проскальзывания, качение | Олимпиадная физика, кинематика | 9 - 11 класс
HTML-код
- Опубликовано: 4 окт 2024
- Решение олимпиадной задачи по физике для учащихся 9, 10 и 11 классов на анализ движения колеса без проскальзывания (качение) по ровной горизонтальной поверхности. Мы изучим вращательное движение колеса и научимся определять скорость и ускорение различных его точек. Темы: олимпиадная физика, кинематика, вращение твердого тела, скорость, ускорение, угловая скорость вращения, движение по окружности, относительность механического движения, система отсчета (СО), пересадки из одной СО в другую, закон сложения скоростей и ускорений, мгновенный центр скоростей. Цель - подготовка к олимпиаде по физике. Чтобы разобраться с тем, что такое олимпиадная физика, нужно полностью погрузиться в физику. В этом видео мы как раз это сделаем :). Олимпиадные задачи - это очень здорово! Приятного вам просмотра!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Это видео рекомендуется всем, кто интересуется физикой, участвует в различных олимпиадах ( всероссийская олимпиада школьников ( всош ), олимпиада физтех, росатом, пвг, ломоносов, высшая проба, курчатов и т.д. ) и уже думает про поступление в вуз (абитуриенты мфти, мгу, вшэ, спбгу, мифи и т.д.).
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ссылка на google-форму для решения задачи [34:22]:
mapenkin.ru/co...
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Текст условия задачи (решение [01:06] и ответы [14:20] и [33:55] см. в видео):
Колесо радиусом R катится без проскальзывания по неподвижной горизонтальной поверхности с постоянной скоростью V. Определите скорости и ускорения точек колеса A, B, C и D.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Тайм-коды:
1. [00:40] Условие задачи про качение колеса без проскальзывания
2. [01:06] Относительность механического движения, система отсчёта
3. [02:01] Сложение скоростей, закон сложения скоростей
4. [05:21] Угловая скорость вращения, её сохранение в поступательно движущихся системах отсчета
5. [07:00] Определение скоростей точек A, B, C и D колеса
6. [15:31] Мгновенный центр скоростей (вращения), теорема о мгновенном центре скоростей (вращения)
7. [22:36] Закон сложения ускорений
8. [25:33] Инерциальная система отсчёта (ИСО)
9. [28:59] Определение ускорений точек A, B, C и D колеса
10. [34:22] Домашнее задание (упражнение для закрепления материала)
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Разовая помощь для создания новых роликов (Яндекс.Деньги):
money.yandex.r...
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Кроме канала в RUclips я веду курсы в онлайн-школе «Фоксфорд» (foxford) для школьников и преподавателей физики. Их можно найти по ссылке mapenkin.ru.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ссылки на мои курсы по физике:
1. mapenkin.ru/a - курс подготовки к перечневым олимпиадам для учащихся 10 и 11 классов
2. mapenkin.ru/c - курс подготовки к ЕГЭ по физике для учащихся 11 классов
3. mapenkin.ru/o - курс подготовки к ОГЭ по физике для учащихся 9 классов
К ним можно присоединиться в течение всего учебного года. Этот список пополняется с течением времени, поэтому старайтесь его периодически проверять.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Важно! До 23:59 30 сентября 2020 года промокод PENKIN10KURSY даёт 10% скидку на мои курсы по физике, а промокод PENKIN5KURSY даёт 5% скидку на все остальные курсы по различным предметам.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ссылки на мои социальные сети:
Личная страница ВКонтакте: penkin
Группа ВКонтакте: mapenkin
Инстаграм: / mapenkin
Фейсбук: / ma.penkin
Твиттер: / mapenkin
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Для поиска этого и схожих видео используйте слова:
Пенкин физика
#физикапенкин
#mapenkin
#физикаолимп
#физика
#поступление
![Tee Grizzley - Robbery 8 [Official Video]](http://i.ytimg.com/vi/34_vkNV6wrU/mqdefault.jpg)
1. Перед вашими глазами продолжение рубрики «Олимпиадная физика». Это анализ движения колеса без проскальзывания (качения) по ровной горизонтальной поверхности. Мы обсудим вращательное движение колеса и научимся определять скорости и ускорения его точек. Приятного просмотра!
2. Обязательно оставляйте ваши комментарии! Они помогают продвигать это видео. Этот видеоурок чаще попадает в рекомендации для других, а мне хочется, чтобы видео могли посмотреть все, кому интересна физика. Возможно вы смогли бы его ещё и «пошарить». Заранее спасибо!
3. В описании под этим видео есть полезные ссылки и тайм-коды.
4. Решение домашней задачи [34:22] (упражнение для закр. материала) можно написать здесь, а можно отправить в виде фотографий в google-форму mapenkin.ru/competition_7n
5. Первые несколько человек, которые правильно сделают эту задачу, отправив своё решение в соответствующую google-форму, получат от меня подарок в виде 50% скидки на любой из моих онлайн-курсов в школе «Фоксфорд». Ссылки на эти курсы есть в описании под этим видео.
Правильный ответ к задаче конкурса №7: 1) 3V/R; 2) 5V; 3) 9V^2/2R. Google-форма закрыта. Победителям выслал подарки.
@@mapenkin а разве во втором пункте ответ не 6V ?
@@math2456 Наверное, при переходе к абсолютной скорости ты забыл вычесть скорость доски
@@properdosik в том, что относительная скорость точки P не равна 3V
@@properdosik у тебя относительная скорость не та, она равна v=w*r/2; w=3V/r( из нижней точки), v=1.5V
У меня есть правда одно замечание к тому, как я объяснял про мгновенный центр скоростей (далее - МЦС). Возможно я не очень хорошо подбирал слова, когда говорил, что точки двигаются "как будто" по окружностям вокруг МЦС. Я имел ввиду, что в данное мгновение так можно себе представлять движение для того, чтобы можно было выразить скорости как омега умножить на расстояние до МЦС. В реальности вращение всех точек происходит вокруг центра кривизны траектории, а он не совпадает с МЦС. В первую очередь это связано с тем, что МЦС движется вместе с колесом. Ошибочно МЦС считать центром кривизны траектории. Подробнее об этом можно почитать в книге "Физика в примерах и задачах, Е.И. Бутиков, А.А. Быков, А.С. Кондратьев". В пятом издании это находится на стр. 14-16.
Вы огромный молодец. Помню как по вашим видеолекциям готовился к ОГЭ по физике (ныне я студент 2 курса факультета "Прикладной математики и информатики"). И Вы как раз мне дали общее представление о физике, в чем её смысл и что это вообще такое) Я очень благодарен Вам, поскольку Ваши лекции очень интересно слушать и учиться по ним. Еще раз спасибо огромное и удачи в продвижении данного канала. Я же с удовольствием продолжу смотреть ваши труды, просто потому что супер клево сделаны (если так можно сказать)))) P.S И я очень кайфую от того, как Михаил Александрович всю информацию оформляет на доске, это как...отдельный вид искусства что-ли :DDD
Спасибо! Но должен отметить, что мне не всегда нравится как я представляю информацию на доске. Например, с 2005 года я пытаюсь научиться писать вдоль горизонтальной линии, и все никак :) - текст все равно идёт под углом - то, что правее - всегда ниже.
@@mapenkin я примерно понимаю Ваш ювелирный подход к данному делу, поскольку сам сталкивался с подобного рода ситуацией, но в совершенно иной области). Но к сожалению, от таких дотошностей полностью не уйти, так как пытаешься сделать все лучше и лучше больше для себя, нежели чем для кого-то (поскольку сторонний зритель не заметит всех этих заморочек, но вот лично творцу что-то постоянно не нравится). Кто знает, может быть без этих заморочек и не получилось бы выйти на такой результат. Но повторюсь, что всё же невероятно приятно смотреть на оформление материала на доске и судя по вашим стараниям это действительно перерастает в отдельный вид искусства :D
Михаил, Вы святой человек! Спасибо за видео, это лучший образовательный контент на ютубе.
Очень понятные объяснения у вас! Спасибо,что находите время создавать такие видео и помогать нам🤩
Вы лучший учитель по физике,которого я смотрела
Также хотелось бы отметить, что пока ещё есть возможность принять участие в конкурсах к предыдущему видеоуроку ruclips.net/video/tPVt6rdn0v0/видео.html . В закреплённом комментарии под этим видео есть все необходимые ссылки и информация.
Обалдеть! Просто класс! Нигде ещё не видел такого хорошего объяснения! Спасибо.
Когда вы так смотрите в камеру 2:10 , у меня ощущение как будто вы хотите украсть мою душу.
Спасибо большое Вам и Вашим видеороликам за помощь в учёбе)
Спасибо огромное,а то с подобными видами задач всегда были проблемы
Как же вы красиво пишите😍
Можно смотреть вечно на 3 вещи:
Как горит огонь, как течет вода и как красиво пишет МА
Спасибо за урок!
Очень крутое видео.Спасибо вам Михаил Александрович)
Отличное видео👍
Блин, Михаил такой крутой!!!
Спасибо за прекрасный видеоролик Михаил Александрович)
Вы лучший)
Великолепно
Офигенный ролик!!!! Спасибо)))
спасибо за урок! замечательный.
большое Вам спасибо за урок!
Отличное видео, спасибо!
Большое спасибо. Отличный разбор и прекрасное качество. Скажите, какой мел вы используете? В школе на доске совсем ничего не видно(
Обычный мел. Тут как правило в доске дело. Здесь она совсем новая, поэтому на ней хорошо все видно.
@@mapenkin Понятно. Я думал, какой-то специальный состав. Обычно у блогеров спрашивают про модель камеры, а я у вас про "модель" мела)
Интересна ещё динамика качения колеса по дороге, то как контактное давление (напряжение) между колесом и дорогой разлагается на (1) перпендикулярную силу, противодействующую весу колеса, на (2) составляющую пары сил, вращающей колесо вокруг мгновенной области упругого контакта, и на (3) тот остаток силы трения, который тормозит движение.
Интересны траектории точек колеса, те самые циклоиды, а не только скорости и ускорения этих точек.
Неделю назад на лекции что-то про это говорили)
Все супер
после завтра олимпиада, повторяю все темы по вашем урокам
Спасибо!
Спасибо большое )
Михаил Александрович а в конце, когда мы написали формулу для центростремительного ускорения V^2/R, какую скорость мы имели ввиду? Ведь если мы подставим значение скорости относительно НСО ускорение в каждой точке будет разным, а в нижней точке оно вообще нулю будет равно, т. к. скорость там 0. Но оно должно быть постоянным. Какую скорость из тех что мы нашли нужно подставить в эту формулу и как это обосновать?
Ты уже понял? А то у меня тот же вопрос)))
@@НортонОгнев-ш8ж неееет, этот вопрос очень давно задавал, но так и не понял((((
В нижней точке у тебя v = 0 т. к. ты пересел в СО, связанную с этой точкой, в таком случае получаются разные скорости для каждых из B, C, D относительно A(где в A v=0) =>работает закон сложения ускорений, таким образом ускорение каждой точки будет разное
Если взять такую систему отсчёта, что в точке O(где O-центр 'колеса') v=0,то скорость каждой из точке будет одинкова, так как одинаков радиус и угловая скорость
@@alexey-i2k Но там то как раз нужно найти ускорение относительно земли, т. е. относительно СО, где скорость в точке А = 0.
с ускорениями мы работали в ПСО , значит скорости мы используем для этой же со
когда поступил в уник и надеялся на нормального лектора: штош, хере ви гойн агейн.
Как раз хотел это разобрать)
Комментарий ради комментария
Ух ты
Здравствуйте, Михаил Александрович, поясните, пожалуйста, почему полное ускорение совпадает с центростремительным, ведь относительно земли модуль скорости меняется: верхняя точка : 2v, нижняя: 0
В "верхней точки" скорость принимает максимальное значение, равное 2V, поэтому в малой окрестности этой точки по величине скорость не меняется, и нет касательной составляющей ускорения. Аналогично с "нижней" точкой. Если рассматривать полпериода (большой промежуток времени), то в промежуточных точках будет касательное ускорение, поэтому и скорость будет меняться по величине от 2V до 0.
@@mapenkin спасибо большое за пояснение, до меня дошло
Где можно посмотреть решение домашней задачи
А есть разбор домашней задачи? Не всё понятно.
12:25
Есть где нибудь ответы хотел бы свериться
Слишком много употребляется "система отчета". Это усложняет понять суть. Слушатель путается в них. Сначало надо упростить задачу. Только потом усложнять. А так все отлично. Много приложена сила. Не легко готовить такой материал. Браво!