Овчинкин 9.24. Скорость шарика после вылета


9.24. К боковой поверхности вертикально распложенного сплошного цилиндра массы М, радиуса R и высоты H прикреплена трубка, согнутая в виде одного витка спирали, по которой может скользить без трения шарик массы m (рис. 154). Цилиндр может вращаться вокруг своей оси. Шарик опускают в верхнее отверстие трукбу без начальной скорости. Найдите скорость шарика после вылета из нижнего конца трубки. Массой трубки и трением оси пренебречь. Считать, что 2 \pi R = 2H , а масса шарика m=M/4.

2 лайка

Добро пожаловать на форум!

Для того, чтобы вам ответили быстрее и точнее, посоветуем написать конкретно интересующий вас вопрос в теме. Также можете поделится вашими попытками решения задачи, в таком случае вас подправят и отметят в каком моменте вы допустили ошибку. :slightly_smiling_face:

4 лайка

Данный момент не знаю с чего начать🤷‍♂️

2 лайка

представим что трубка была изначально прямой и потом ее завернули. Развернем ее обратно и рассмотрим вылет шарика в СО трубки, тогда направление конечной скорости к горизонтали

tg\alpha = \frac{H}{2\pi R}

Этот же угол можно вытащить так

tg\alpha = \frac{\upsilon_y}{\upsilon_x}

Скорость по вертикали такая же как и в СО относително земли, а по горизонтали стоит учитывать вращение цилиндра

\upsilon_y = \upsilon_{yш}
\upsilon_x = \upsilon_{xш} + \omega_цR, \upsilon_{xш} = \omega_шR

В системе нет сил трения, можно использовать законы сохранения энергии и момента импульса, \upsilon_ш = \sqrt{v_{xш}^2 + v_{yш}^2}

4 лайка

аватарка🙏🏻

3 лайка

Кстати чтобы тригонометрические функции выглядели красивей(прямыми), можно просто добавить \ перед tg:
$\tg\alpha$\tg\alpha
$sin\alpha$sin\alpha , $\sin\alpha$\sin\alpha

5 лайков

Можете показать это как нибудь на рисунке я не совсем понял как это происходит

1 лайк

Немного не так сначала нарисовал

В СО трубки - трубка “неподвижна”

3 лайка