Задачи типа III
В задачах этого типа известно количество движения точки в начальный и конечный моменты, а следовательно, и его проекции на координатные оси. Проекции искомого импульса силы определяются по формулам (147), т. е.
По этим проекциям находятся модуль и направление импульса
.
Пример 128. Материальная точка М перемещается по шероховатому криволинейному желобу, расположенному
вертикальной плоскости
, под действием собственного веса
. Угол трения равен
. Начальная скорость этой точки, когда она занимает положение А, составляет с вертикальной осью
угол а и по модулю равна
, а ее конечная скорость в точке В направлена по горизонтальной оси
и по модулю равна v. Найти импульс нормальной реакции N желоба за промежуток времени t, в течение которого точка М переместилась из А в В (рис. 166).
Рис. 166.
Решение. Применим теорему о количестве движения материальной точки в форме (147):
Здесь X и Y — проекции на оси х и у равнодействующей всех сил, приложенных к точке М, т. е. сил
, N и силы трения
. Поэтому
Кроме того, имеем:
где
- коэффициент трения,
.
Если угол силы N с осью х обозначим
, то
Следовательно, уравнения (147) принимают вид:
Так как
где
— проекции искомого импульса S силы N на оси х и у, то:
Из этих уравнений можно найти
и затем по этим проекциям вычислить импульс S. Но проще возвести эти уравнения в квадрат и сложить их. Тогда получим:
Отсюда, замечая, что
Находим:
Таблица 16. Классификация задач