Question

ДАЮ 100 БАЛЛОВ! СРОЧНО!!! Равносторонний треугольник ABC, вырезанный из тонкого ровного листа жести, скользит по плоской поверхности. В некоторый момент времени скорость вершины A направлена вдоль стороны AB, и при этом скорость вершины C равна по величине скорости вершины A. Чему может быть равно отношение максимальной и минимальной величины скорости точек треугольника в этот момент времени? Ответ округлите до целого числа. Если возможных ответов несколько, введите каждый в своё поле. Ответы 2 и 1 , как я думаю точно подходят, но есть еще ответы и я без понятия.

Answer 1

Ответ:

4

Объяснение:

Здравствуйте. Попробую решить, надеюсь что ход моих рассуждений верен.

Согласно теореме о мгновенном центре скоростей (далее по тексту МЦС), у любого движущегося твердого тела есть такая точка, скорость которой в данный момент времени равна нулю. Движение тела, в данный момент, может быть представлено как поворот тела относительно этой точки. Местоположение этой точки легко найти, достаточно провести перпендикуляры к каким-нибудь двум неколлинеарным векторам скоростей, точка их пересечения и будет МЦС. В нашем случае, уже известно направление скорости $v_A$, проводим к ней перпендикуляр АО, МЦС лежит где-то на нем. Далее, нам известно, что скорость точки С равна скорости точки А по модулю, здесь стоит вспомнить следующее соотношение из механики твердого тела

$v=\omega R$

где  v – скорость данной точки

ω - угловая скорость вращения тела относительно МЦС

R – расстояние от МЦС до данной точки.

С учетом этого, становится ясно, что точка С должна лежать на таком же расстоянии от МЦС, что и точка А, ведь их скорости равны. Исходя из этих соображений, МЦС будет равноудален от точек А и С и совпадет с точкой О, как показано на рисунке. Вся фигура вращается относительно этой точки. Совершенно очевидно, что точка фигуры, лежащая на наименьшем расстоянии от точки О будет обладать и наименьшей скоростью (точка D), а точка лежащая дальше всего – наибольшей (точка В). Дальше просто расчеты.

Обозначим сторону треугольника за а, а угловую скорость вращения относительно МЦC за ω. Найдем длины отрезков OD и OB  из геометрических соображений

$OD=\frac{a}{2}tg30^0=\frac{a}{2\sqrt{3} }$

$OB=OD+DB=\frac{a}{2\sqrt{3} }+ asin60^0=\frac{a}{2\sqrt{3} }+\frac{a\sqrt{3} }{2}=\frac{2a}{\sqrt{3} }$

Скорость в точке D (минимальная)

$v_D=\omega * OD=\frac{\omega a}{2\sqrt{3} }$

Скорость в точке B (максимальная)

$v_B=\omega *OB=\frac{2\omega a}{\sqrt{3} }$

Найдем их отношение

$\frac{v_B}{v_D}=\frac{2\omega a}{\sqrt{3} }\frac{2\sqrt{3} }{\omega a}=4$ .

Answer 2

Давайте разберемся в этой задаче.

Мы имеем равносторонний треугольник ABC, вырезанный из тонкого ровного листа жести, который скользит по плоской поверхности. В некоторый момент времени скорость вершины A направлена вдоль стороны AB, и при этом скорость вершины C равна по величине скорости вершины A.

Поскольку треугольник равносторонний, все его стороны и углы равны между собой. Предположим, что скорость вершины A равна V. Тогда скорость вершины C также будет равна V, так как они имеют одинаковую величину.

Поскольку треугольник скользит по плоской поверхности без вращения, каждая вершина имеет одинаковую скорость в любой момент времени. Следовательно, скорость вершины B также будет равна V.

Таким образом, отношение максимальной и минимальной величины скорости точек треугольника будет равно 1:1. Ответ: 1.

Надеюсь, это помогло! Если у вас возникли дополнительные вопросы, пожалуйста, дайте мне знать.