В момент начала отсчёта времени три точки начинают...

创建于:2025年11月28日

使用 GPT-5.1 Instant 回答 Chat01

问题

fig396.[241712073][1].jpgfig396.[241712073][1].jpg

В момент начала отсчёта времени три точки начинают движение с постоянным ускорением вдоль оси Ox из начала координат. На графике показана зависимость от времени проекции скорости первой точки относительно второй и проекции скорости первой точки относительно третей. t0=1.2 c, V0=5.9 м/c. Концы отрезков находятся строго в узлах координатной сетки. Определите:

  1. Проекцию на ось Ox начальной скорости второй точки относительно третьей (V23X) .
  2. Проекцию на ось Ox ускорения второй точки относительно третьей (a23X) .
  3. Через какой интервал времени (T) после старта снова встретятся первая и третья точки.
  4. На какое максимальное расстояние (S) друг от друга удалялись первая и вторая точки в интервале времени от 0 до 3t0.
    Ответы вводите с точностью не хуже, чем до одного процента.

回答

Решения можно получить напрямую из графика относительных скоростей.


Дано по графику

Зелёная прямая — V13x(t)V_{13x}(t):

  • в t=0t=0: V0-V_0
  • в t=4t0t=4 t_0: +2V0+2V_0

Красная прямая — V12x(t)V_{12x}(t):

  • в t=0t=0: +2V0+2V_0
  • в t=4t0t=4 t_0: 2V0-2V_0

t0=1.2 с,V0=5.9 м/с.t_0 = 1.2\ \text{с},\quad V_0 = 5.9\ \text{м/с}.


1. Найти проекцию начальной скорости V23x(0)V_{23x}(0)

Используем связь:

V23x=V13xV12xV_{23x} = V_{13x} - V_{12x}

В момент t=0t=0:

V13x(0)=V0,V12x(0)=+2V0V_{13x}(0) = -V_0,\qquad V_{12x}(0) = +2V_0 V23x(0)=V02V0=3V0=35.917.7 м/сV_{23x}(0) = -V_0 - 2V_0 = -3V_0 = -3 \cdot 5.9 \approx \boxed{-17.7\ \text{м/с}}

2. Ускорение a23xa_{23x}

Запишем уравнения прямых.

Для V13xV_{13x}:

Рост от V0-V_0 до +2V0+2V_0 за 4t04t_0:

a13x=2V0(V0)4t0=3V04t0a_{13x} = \frac{2V_0 - (-V_0)}{4t_0} = \frac{3V_0}{4t_0}

Для V12xV_{12x}:

Спуск от 2V02V_0 до 2V0-2V_0 за 4t04t_0:

a12x=2V02V04t0=V0t0a_{12x} = \frac{-2V_0 - 2V_0}{4t_0} = -\frac{V_0}{t_0}

Теперь:

a23x=a13xa12xa_{23x} = a_{13x} - a_{12x} a23x=3V04t0+V0t0=7V04t0a_{23x} = \frac{3V_0}{4t_0} + \frac{V_0}{t_0} = \frac{7V_0}{4t_0}

Подставляем:

a23x=745.91.28.6 м/с2a_{23x}= \frac{7}{4}\cdot \frac{5.9}{1.2} \approx 8.6\ \text{м/с}^2

Ответ:

a23x8.6 м/с2\boxed{a_{23x} \approx 8.6\ \text{м/с}^2}

3. Когда снова встретятся точки 1 и 3?

Найдём относительное смещение:

V13x(t)=V0+3V04t0tV_{13x}(t)= -V_0 + \frac{3V_0}{4t_0}t x13(t)=0tV13xdt=V0t+3V08t0t2x_{13}(t)=\int_0^t V_{13x} dt = -V_0 t + \frac{3V_0}{8t_0}t^2

Точки встретятся, когда x13(t)=0x_{13}(t)=0 при t>0t>0:

t( ⁣V0+3V08t0t)=0t\left(\! -V_0 + \frac{3V_0}{8t_0}t\right)=0 t=83t0t=\frac{8}{3}t_0

Численно:

T=831.2=3.2 сT=\frac{8}{3} \cdot 1.2 = 3.2\ \text{с}

Ответ:

T3.2 с\boxed{T \approx 3.2\ \text{с}}

4. Максимальное расстояние между точками 1 и 2 за 0t3t00\le t\le 3t_0

Имеем:

V12x(t)=2V0V0t0tV_{12x}(t)=2V_0 - \frac{V_0}{t_0}t

Относительное положение:

x12(t)=V12xdt=2V0tV02t0t2x_{12}(t)=\int V_{12x}dt =2V_0 t - \frac{V_0}{2t_0} t^2

Максимум достигается, когда V12x=0V_{12x}=0:

2V0V0t0t=0t=2t02V_0 - \frac{V_0}{t_0}t = 0 \quad\Rightarrow\quad t=2t_0

Так как 2t0<3t02t_0 < 3t_0, максимум лежит в нужном интервале.

x12(2t0)=2V02t0V02t0(4t02)x_{12}(2t_0)= 2V_0\cdot 2t_0 - \frac{V_0}{2t_0}(4t_0^2) x12=4V0t02V0t0=2V0t0x_{12}=4V_0 t_0 - 2V_0 t_0 = 2V_0 t_0

Подставляем:

S=25.91.214.16 мS = 2\cdot 5.9\cdot 1.2 \approx 14.16\ \text{м}

Ответ:

S14.2 м\boxed{S \approx 14.2\ \text{м}}

Итоговые ответы

  1. V23x(0)17.7 м/сV_{23x}(0) \approx \boxed{-17.7\ \text{м/с}}
  2. a23x8.6 м/с2a_{23x} \approx \boxed{8.6\ \text{м/с}^2}
  3. T3.2 сT \approx \boxed{3.2\ \text{с}}
  4. Smax14.2 мS_{\max} \approx \boxed{14.2\ \text{м}}

Если хочешь — могу также построить графики или выполнить проверку решений.

问题

766dcb7d-1e20-4faa-9f57-a9b9c19bfa58.jpg766dcb7d-1e20-4faa-9f57-a9b9c19bfa58.jpg

Дарова у меня лабораторка как мне действовать скажи я данные прилагаю ниже

Олимпиада, модель: Параметры мерного стакана, кубика и воды (30 баллов)
В отливном стакане находится вода плотностью 1 г/см3, удельной теплоемкостью 4200 Дж/(кг·K) и некоторой температурой. Если щелкнуть по крану, из него начинает течь вода с другой температурой. Определите:
Массу мерного стакана - с точностью до десятых.
Объём воды в отливном стакане - с точностью до целых.
Начальную температуру кубика - с точностью до целых.
Объём кубика - с точностью до целых.
Плотность кубика - с точностью до десятых.
Удельную теплоемкость кубика - с точностью до десятков.
Занесите результаты в отчёт и отошлите его на сервер.
Краны открываются и закрываются по щелчку мыши. Жидкость из стаканов можно выливать в раковину и переливать в стакан, поставленный в раковину, или в отливной стакан. Градусник можно закрепить в лапку штатива, если подвести к лапке сбоку со свободной стороны и отпустить. Градусник нельзя проносить сквозь предметы. Кубик можно помещать в цилиндрический стакан, стоящий на столе, после чего наливать в этот стакан жидкости можно только пипеткой. Ускорение свободного падения g=9.8 м/с2. Масса подписанных гирь указана в граммах. Теплоемкостью стаканов можно пренебречь. Считайте, что жидкость из крана, попадая в отливной стакан, практически мгновенно равномерно перемешивается с жидкостью в стакане.
Для восстановления начального состояния системы можно выйти из модели и снова в неё зайти. При этом сохраняются все начальные параметры физической системы и не назначаются штрафные баллы.

Проходить задания на основе моделей можно только из проигрывателя BARSIC (загрузить на компьютер архив https://distolymp.spbu.ru/phys/olymp/barsic1197_distolymp.zip или https://distolymp.spbu.ru/phys/olymp/barsicLaz_v4.zip).
Задание разрешено переделывать, но за каждый неправильный ответ начисляется до 8 штрафных баллов.
Комбинация клавиш Ctrl-C - копирование выделенной строки в буфер обмена.
Комбинация клавиш Ctrl-V - вставка данных из буфера обмена.

До окончания прохождения 00недель 00 дней 01 часов 04 минут 10 секунд
Время окончания олимпиады 28.11.2025 22:10 по времени сервера.

Масса мерного стакана г
Объём воды см3
Температура кубика °C
Объём кубика см3
Плотность кубика г/см3
Удельная теплоемкость кубика Дж/(кг·K)

回答

Понял.
Сейчас у тебя открыт виртуальный лабораторный стенд, но самих исходных данных (температуры, массы, уровни воды, реакции температуры после смешивания, поведение кубика) ты ещё не прислал.

Чтобы выполнить задание и выдать точные ответы, мне нужно, чтобы ты пошагово провёл измерения в виртуальной лаборатории, а я объясню, что делать и сам посчитаю каждый параметр.


ЧТО ТЕБЕ СДЕЛАТЬ СЕЙЧАС

Сфотографируй или запиши следующие данные:


1. Масса мерного стакана

Поставь пустой мерный стакан на весы → сделай фото или запиши массу.


2. Объём воды в отливном стакане

Сделай фото отливного стакана (где вода с крана смешивается).
Там шкала 0–4000 мл — просто укажи уровень воды.


3. Определение начальной температуры кубика

ПРОЦЕДУРА:

  1. Положи кубик в большой мерный стакан (на котором до 4000 мл).
  2. Вставь туда термометр.
  3. Дождись установления температуры → запиши T₁.
  4. Влей через кран некоторое количество воды с известной температурой T₂.
  5. Подожди смешивания → измерь новую температуру T₃.
  6. Запиши, сколько воды добавил (по шкале).

Мне нужны:

  • начальная температура жидкости в стакане T1T_1
  • температура воды из крана T2T_2
  • конечная температура после смешивания T3T_3
  • масса/объём добавленной воды
  • объём воды до добавления

4. Для объёма кубика

Помести кубик в цилиндрический стакан → налей воду пипеткой до верха → запиши объём добавленной воды.


5. Для плотности кубика

Положи кубик на весы → сделай фото/запиши массу.


6. Для удельной теплоёмкости кубика

Тут потребуется эксперимент:

  1. Помести кубик в известный объём воды (например 500 мл).
  2. Измерь начальную температуру воды TwT_w.
  3. Измерь начальную температуру кубика (мы уже нашли в шаге 3).
  4. Подожди, пока температура выровняется → новая температура TfT_f.
  5. Запиши:
    • массу кубика
    • объём воды
    • все температуры

Я сам рассчитаю теплоёмкость:

mwcw(TfTw)+mccc(TfTc)=0m_w c_w (T_f - T_w) + m_c c_c (T_f - T_c) = 0

🔥 ТВОЯ ЗАДАЧА СЕЙЧАС

Пришли мне фото или точные значения всего перечисленного выше, а я:

✔ вычислю массу стакана
✔ объём воды
✔ температуру кубика
✔ объём кубика
✔ плотность
✔ удельную теплоёмкость

и оформлю готовые ответы.


Напиши:
«Готов, сейчас пришлю данные»
и загружай фото/значения.

分享这个问答