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

Поделиться
HTML-код
  • Опубликовано: 10 янв 2025

Комментарии •

  • @mapenkin
    @mapenkin  5 лет назад +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]!

  • @mapenkin
    @mapenkin  5 лет назад +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?

  • @maksim3281
    @maksim3281 5 лет назад +16

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

  • @sdman3
    @sdman3 5 лет назад +22

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

  • @mapenkin
    @mapenkin  5 лет назад +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]!

  • @ЛидийКлещельский-ь3х

    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.

  • @sadcat9991
    @sadcat9991 5 лет назад +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!

  • @elonmusk8578
    @elonmusk8578 4 года назад

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

  • @KerimGeldimyradow-q8k
    @KerimGeldimyradow-q8k Месяц назад

    👏👏💯

  • @yagodamoroshka2863
    @yagodamoroshka2863 5 лет назад +3

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

  • @БулатШарафутдинов-я7п

    Спасибо большое за ролик. Очень интересная задача!

  • @ДенисКрапивин-х4б
    @ДенисКрапивин-х4б 5 лет назад +12

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

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 лет назад +1

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

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 лет назад +2

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

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 лет назад

      @Alles Aus да, в конце следующей недели сделаю

  • @ds_doc
    @ds_doc 5 лет назад +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 лет назад +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 лет назад

      @@mapenkin про книги действительно будет очень интересно и полезно

    • @Физикана100баллов
      @Физикана100баллов 4 года назад

      @@mapenkin Когда будет видео с обзором вашей библиотеки?

  • @axilles60
    @axilles60 3 года назад

    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

  • @iliakokhnovich9167
    @iliakokhnovich9167 5 лет назад +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 лет назад +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 :).

  • @ГеморройИзжогович
    @ГеморройИзжогович 3 года назад

    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 ?

  • @Seraf2201
    @Seraf2201 5 лет назад +2

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

    • @mapenkin
      @mapenkin  5 лет назад +3

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

    • @ГнилицкийДенис
      @ГнилицкийДенис 5 лет назад

      Тоже бауманец?

    • @Seraf2201
      @Seraf2201 5 лет назад

      @@ГнилицкийДенис МГСУ,делеко ездить до Баумонки)

    • @Seraf2201
      @Seraf2201 5 лет назад

      @@mapenkin я кайфонул,спасибо)))

  • @АлисияВеревкина
    @АлисияВеревкина 5 лет назад

    Всегда охранные объяснения

  • @ИгорьЧернов-п9е
    @ИгорьЧернов-п9е 5 лет назад +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 лет назад +1

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

    • @ИгорьЧернов-п9е
      @ИгорьЧернов-п9е 5 лет назад +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 лет назад +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.

  • @ЯирИзгилов
    @ЯирИзгилов Год назад

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

  • @помойкафраер
    @помойкафраер 3 года назад

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

  • @АннаБогомол-с3ц
    @АннаБогомол-с3ц 4 года назад

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

  • @ЛизаМ-е9т
    @ЛизаМ-е9т 4 года назад

    Очень физический ролик. Я недооценила эту задачу сначала..

  • @timurpryadilin8830
    @timurpryadilin8830 5 лет назад +2

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

  • @ivasol3313
    @ivasol3313 4 года назад

    интересно что результат решения не зависит от модуля ускорения

  • @МаксимМильков-ц8ь
    @МаксимМильков-ц8ь 4 года назад

    Как будто задача про "дрифт" на машине ))

  • @valerkand
    @valerkand 4 года назад

    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