сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 2745
i

В го­ри­зон­таль­ном сквоз­ном коль­це­вом тон­не­ле ра­ди­у­са R с глад­ки­ми внут­рен­ни­ми стен­ка­ми есть воз­мож­ность в двух рав­ных по­ло­ви­нах со­здать раз­лич­ные зна­че­ния со­про­тив­ле­ния среды, вли­я­ю­щих на ско­рость по­ле­та ис­пы­та­тель­ных об­раз­цов. В одной по­ло­ви­не тон­не­ля ско­рость об­раз­ца стро­го равна v1, в дру­гой  — v2. Опре­де­ли­те ин­тер­вал вре­ме­ни, через ко­то­рый встре­тят­ся два об­раз­ца, за­пус­ка­е­мые од­но­вре­мен­но из любой точки гра­ни­цы дав­ле­ния в про­ти­во­по­лож­ных на­прав­ле­ни­ях.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Будем счи­тать ско­рость  v _1 боль­ше v _2. Обо­зна­чим флаж­ком на ри­сун­ке пред­по­ла­га­е­мое место встре­чи. Тогда к мо­мен­ту вре­ме­ни t_1 пер­вый об­ра­зец прой­дет ровно по­ло­ви­ну левой окруж­но­сти до точки A. Длина этой по­ло­ви­ны окруж­но­сти равна  Пи R. С дру­гой сто­ро­ны, это путь, ко­то­рый про­хо­дит пер­вый об­ра­зец со ско­ро­стью  v 1 за время t1 Пи R= v _1 t_1. От­сю­да по­лу­ча­ем время:  t_1= дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби . Вто­рой об­ра­зец, дви­га­ю­щий­ся с пра­вой сто­ро­ны, к этому мо­мен­ту вре­ме­ни успе­ет прой­ти толь­ко часть окруж­но­сти до точки B. При этом, рас­сто­я­ние, ко­то­рое обо­зна­чим за x, вто­рой об­ра­зец про­хо­дит со ско­ро­стью  v за время t1:  x= v _2 t_1. Или, с под­ста­нов­кой вре­ме­ни t_1 по­лу­ча­ем:  x= v _2 дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби . При вхож­де­нии пер­во­го об­раз­ца в пра­вую об­ласть от A до O он будет дви­гать­ся со ско­ро­стью υ2, так как в этой части из-за со­про­тив­ле­ния дви­же­ние воз­мож­но толь­ко с этой ско­ро­стью. Вто­рой об­ра­зец от В к О также дви­га­ет­ся со ско­ро­стью  v _2. Зна­чит, за оди­на­ко­вый про­ме­жу­ток вре­ме­ни t_2 оба об­раз­ца прой­дут с оди­на­ко­вы­ми ско­ро­стя­ми оди­на­ко­вое рас­сто­я­ние y=A O=B O. Рас­сто­я­ние x плюс 2 y= Пи R равно по­ло­ви­не окруж­но­сти. Под­ста­вим сюда зна­че­ние x :

 v _2 дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби плюс 2 y= Пи R .

От­сю­да можем вы­ра­зить не­из­вест­ное рас­сто­я­ние y:

 2 y= Пи R минус v _2 дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби рав­но­силь­но y= дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 1 минус дробь: чис­ли­тель: t_2, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Так как это рас­сто­я­ние прой­де­но со ско­ро­стью  v _2, то время t_2= дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: v _2 конец дроби . Под­ста­вим в это вы­ра­же­ние зна­че­ние y:

t_2= дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: 2 v _2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 1 минус дробь: чис­ли­тель: v _2, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Те­перь оста­ет­ся сло­жить два про­ме­жут­ка вре­ме­ни t2 и t1, чтобы по­лу­чить общее время t до мо­мен­та встре­чи:

 t= дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: v _1 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: 2 v _2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 1 минус дробь: чис­ли­тель: v _2, зна­ме­на­тель: \nu_1 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

При­ве­дя по­доб­ные, можно по­лу­чить окон­ча­тель­ный ответ:

 t= Пи R дробь: чис­ли­тель: v _1 плюс v _2, зна­ме­на­тель: 2 v _1 v _2 конец дроби .

Ответ: t= Пи R дробь: чис­ли­тель: v _1 плюс v _2, зна­ме­на­тель: 2 v _1 v _2 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­нияБаллы
Сде­лан ри­су­нок, по­лу­че­но время, за ко­то­рое пер­вый об­ра­зец прой­дет по­ло­ви­ну окруж­но­сти4
Най­де­но рас­сто­я­ние, ко­то­рое про­хо­дит вто­рой об­ра­зец за это же время, под­став­ле­но по­лу­чен­ное t12 + 2
Опи­са­но дви­же­ние от A до O и от B до O4
Вы­ра­же­но рас­сто­я­ние от точки A до O2
Вы­ра­же­но время, за ко­то­рое прой­де­но это рас­сто­я­ние2
По­лу­чен пра­виль­ный ответ4
Мак­си­маль­ный балл20
Классификатор: Ме­ха­ни­ка. Дви­же­ние по окруж­но­сти