განსაზღვრების თანახმად კუთხური აჩქარება არის კუთხური სიჩქარის პირველი წარმოებულია დროით:
ანუ რადგან ბრუნვის ღერძი არ იცვლება.
ამოცანის პირობის გათვალისწინებით, ვაწარმოოთ ცვლადთა განცალება და მივიღებთ:
(1)
დროის საწყის მომენტში (როცა t =0) კუთხური სიჩქარე ტოლია -ის, t მომენტისთვის კუთხური სიჩქარე გახდება გავაინტეგროთ მიღებული დიფერენციალური განტოლება (1),ანუ.:
(2)
მივიღებთ: (3)
შესაბამისად (4)
(5)
საიდანაც თანმიმდევრულად ვპოულობთ:
(6)
პასუხი: .
М1 და М2 წერტილების სიჩქარეები შეიძლება მოიძებნოს როგორც მათ მიერ განვლილი გზების წარმოებულები დროით:
(1)
ამ წერტილების აჩქარებების ტანგენციალური მდგენელები მოიძებნება მათი წირითი სიჩქარეების დროითი წარმოებულებით:
(2)
ნორმალური მდგენელები იქნება (1)-ის გათვალისწინებით:
(3)
სრული აჩქარება:
, ხოლო მისი მოდული (4)
მაშინ (2)-ის და (3)-ის გათვალისწინებით ამ წერტილების სრული აჩქარების მოდულები იქნება:
(5)
სრული აჩქარების მიმართულება განისაზღვრება სრულ აჩქარებასა და წირით სიჩქარეს (ანუ შესაბამისად ტანგენციურ აჩქარებას) შორის კუთხით ანუ . ამიტომ:
(6)
წერტილების პირველ შეხვედრამდე გასული დრო შეიძლება მოიძებნოს მანძილების გატოლებით S1=S2
8 + 2t2 = t4 ანუ t4 - 2t2 - 8 = 0 (7)
t > 0 შემთხვევაში ამ განტოლების ამოხსნა გვაძლევს:
(8)
(1)-ში დროის მნიშვნელობის ჩასმით ვითვლით წერტილების სიჩქარეებს:
(9)
შემდეგ, ასევე (2)-ის მეშვეობით ვპოულობთ ტანგენტიურ აჩქარებებს:
(3)-ის მეშვეობით ვპოულობთ ნორმალურ აჩქარებებს:
,
(5)-ის მეშვეობით ვპოულობთ სრულ აჩქარებებს:
,
განტოლებებით (6) ვიპოვნით სრული აჩქარებების მაჩვენებელ კუთხეებს
პასუხი:
ამოცანა 2.1
ორი წერტილი М1 და М2 მოძრაობენ ერთ წრეწირზე ერთი მიმართულებით შესაბამისად შემდეგი წესებით და , სადაც s გამოსახულია სანტიმეტრებში, ხოლო t – წანებში. s1 და s2 მანძილები ერთიდაიმავე წერტილიდან არის გადაზომილი. განვსაზღვროთ М1 და М2 წერტილების პირველი შეხვედრის დრო და ამ მომენტისთვის მათი სიჩქარეებისა და აჩქარებების მნიშვნელობები, თუ წრეწირის რადიუსი არის R=16 სმ.
ამოცანა 2.2
ქანქარა ბორბლის ბრუნვისას მისი აჩქარება იცლებოდა კანონით, სადაც a და b – რაღაც მუდმივი კოეფიციენტებია. რისი ტოლია ქანქარის კუთხური სიჩქარე დამუხრუჭების დაწყებიდან t წამის შემდეგ, თუ დამუხრუჭების დაწყებამდე ის იყო ?
ამოცანა 2.3
R=0,5მ რადიუსის მქონე ბორბალი მოძრაობს გადატანითად v0=0,1მ/წმ სიჩქარით. ბორბლის რადიუსი ბრუნავს 2 ბრ / წმ სიხშირით. შეადგინეთ ბორბლის გარე გარსის А წერტილის მოძრაობის განტოლება და განსაზღვრეთ როგორ იცვლება დროში მისი სიჩქარის მოდული. განსაზღვრეთ, თუ როგორ მოძრაობს ბორბალი გზის მიმართ: მისრიალებს თუ ჭარბ ბრუნს აკეთებს.
ჩავთვალოთ სხეული მატერიალურ წერტილად, რომელიც მოძრაობს ცილინდრის ზედაპირზე აჩქარების მუდმივი ვერტიკალური მდგენელით, რომელიც ტოლია თავისუფალი ვარდნის აჩქარების. ამოცანის ამოხსნისთვის ავირჩიოთ ცილინდრული კოორდინატთა სისტემა, რომლის Z ღერძი ემთხვევა ცილინდრის ღერძს. ნახატზე გამოსახულია ცილინდრული სისტემის ორტები er, eϕ და ez.
ჩავწეროთ საწყისი პირობები:
(1)
გამოვიყენოთ ამოცანა 9-ის (14) და (15) ფორმულები
(2)
(3)
ამას გარდა ამოცანის პირობებიდან:
(4)
გამოვიყენოთ (2) – (4), მივიღებთ:
(5)
(6)
ამდენად, საძიებო სიჩქარესა და აჩქარებას ცილინდრულ კოორდინატებში აქვს სახე:
(7)
(8)
მოვძებნოთ სხეულის აჩქარებასა და სიჩქარეს შორის კუთხე α :
(9)