На частицу массой m,имеющую скорость V0,начинает действовать постоянная по модулю силу F,которая за время τ поворачивается с постоянной угловой скоростью на угол 180°.В начальный момент угол между силой F и скоростью частицы 90°.Векторы скорости частицы и силы все время находятся в плоскости рисунка.Определите модуль и направление конечной скорости частицы и через время τ после начала действия силы F.Влиянием других сил можно пренебречь.
Только начал изучать первообразную в физике и стараюсь сразу применять ее в задачах,поэтому так все расписываю в решении.Вроде выходит,однако хотелось бы узнать альтернативное решение этой задачи,например,графическим способом.Как нужно тогда анализировать ,чтоб дойти до ответа?
Можешь заметить, что вращающаяся сила \vec F имеет аналогию с круговым движением в кинематике. Поскольку твоя задача сводилась к нахождению суммарного импульса \Delta\vec p =\sum\vec F\Delta t, то графически она равна диаметру окружности, которую проходит “вектор скорости” \vec F.
Решение
Угловая скорость равна \omega = \pi/\tau.
Сила \vec F аналогична скорости \vec v, а значит радиус окружности равен половине суммарного импульса: R = \Delta p/2. Значит можно записать
\omega R = F\quad\Rightarrow\quad \Delta p =\frac{2F}{\omega}=\frac{2F\tau}{\pi}.
