Для связи в whatsapp +905441085890

Материальная точка описывает параболу под действием двух равных по величине сил

Задача №48.

Материальная точка описывает параболу под действием двух равных по величине сил, одна из которых направлена к фокусу параболы и обратно пропорциональна расстоянию точки от этого фокуса. Другая сила параллельна оси абсцисс и направлена в положительную сторону этой осн. Показать, что точка движется по параболе равномерно и определить величину скорости точки.

Решение:

Равнодействующая сила направлена по биссектрисе угла, образованного фокальным радиусом и диаметром параболы. Эта равнодействующая не дает проекции на касательную к параболе, и уравнение движения точки в проекции на касательную к траектории получает вид

Отсюда следует, что

Равнодействующая сила

где — коэффициент пропорциональности,

С другой стороны

или

Поэтому будем иметь

Записывая уравнение движения в проекции на нормаль к траектории, будем иметь

или

откуда

или

При решении задач о движении материальной точки под действием центральных сил удобно пользоваться формулами Бине, которые позволяют но заданной траектории точки определять действующую на эту точку силу или скорость точки. В качестве задания рассмотрим следующую задачу.

Задача взята со страницы подробного решения задач по всем темам теоретической механики:

Решение задач по теоретической механике

Возможно эти дополнительные задачи вам будут полезны:

Задача №46. Материальная точка совершает плоское движение под действием некоторой силы , причем траектория точки оказывается эллипсом а ее ускорение все время остается параллельным оси . В начальный момент точка находится на оси , а ее скорость равна . Определить силу» действующую на точку, в функции координат точки.
Задача №47. С крепостной башни производят два выстрела, причем начальные скорости снарядов оказываются равными по величине и лежат в одной и той же вертикальной плоскости. Эти начальные скорости направлены под углами и к горизонту. Оба снаряда попадают в одну и ту же точку на поверхности Земли. Найти высоту башни, предполагая, что поверхность Земли вокруг башни горизонтальна и что сопротивление воздуха отсутствует.
Задача №49. Материальная точка массы описывает окружность радиуса , притягиваясь некоторой точкой этой окружности. Найти силу притяжения и скорость точки в зависимости от расстояния точки от .
Задача №50. Тяжелое колечко массы надето на гладкую вертикально расположенную проволочную окружность радиуса . Колечко может свободно передвигаться по ней. В начальный момент оно находится в самой нижней точке окружности и ему сообщена начальная скорость . Найти условия, при которых колечко совершит полный оборот по окружности и определить давление на нее колечка, когда оно находится в самой верхней ее точке.