СПРОСИ ПРОФИ
👍
0
👎 012

Тень на экваторе

В открытом море на экваторе стоит высокая вертикальная скала. Как будет двигаться по этой скале тень, отбрасываемая сферической поверхностью Земли при заходе солнца?
Найти ускорение такого движения. Радиус земли 6400 км. За какое время тень переместиттся от основания до вершины скалы, если высота последней 1 км?
механика физика обучение     #1   03 сен 2013 23:44   Увидели: 177 клиентов, 2 специалиста   Ответить
👍
+2
👎 2
1) Как направлена скала? С юго-запада на северо-восток?
Или с юго-востока на северо-запад? Или ещё как-то по-другому?

2) Я полагаю, что тень — это не точка. Что такое ускорение точки — я знаю.
А что Вы называете ускорением тени?

3) В какое время года происходит событие? Летом Солнце заходит
не совсем на западе, а слегка на северо-западе, а зимой — на юго-западе.
👍
0
👎 0
Это задача из моего задания- первый курс МФТИ. Это полная формулировка. Потому на Ваши вопросы мне нечего добавить. Наш семинарист сказал мне на мои похожие вопросы, что это полная и досточная формулировка. И добавил, что прежние студенты Физтеха вопросов по этой задаче не задавали, а просто приносили решение.
  #3   05 сен 2013 12:30   Ответить
👍
0
👎 0
Сначала решите упрощенную задачу. Земля это шар, который вращается, солнце — точечный неподвижный источник, лучи от которого падают перпендикулярно оси вращения (т. е. заходит точно на экваторе), движение тени — это движение границы-точки между освещенной и неосвещенной частью столба (скалы) при вращении шара. Дальше можете включать дополнительные параметры, которые понимаете как оценить --- высота столба, угол наклона лучей к оси вращения, преломление лучей солнца в атмосфере, видимые размеры солнца (неточечный источник), движение Солнца относительно Земли, влажность, ветер, облака, сейсмическое дребезжание земной коры и т. д. Все, что захочет Ваш семинарист. А вообще, решайте то, что Вам интересно из этого. Исходя из того, что радиус дан в таких единицах вряд ли предполагается оценка мелких параметров. Не забудьте высоту столба, однако, и скорость вращения Земли вокруг своей оси.
👍
0
👎 0
Из геометрических соображений, высота тени h = R/cos(wt) — R = R*(1-cos(wt))/cos(wt),
где R — радиус Земли, w — угловая скорость вращения Земли (w=2Pi/T=0,00098125, где T = 86400 c = сутки).
Когда Солнце на горизонте, t = 0, h =0.
С течением времени Солнце опускается за горизонт, высота тени растет.

Чтобы найти, за какое время тень переместиттся от основания до вершины скалы, если высота последней 1 км, подставляем h = 1км, R = 6400 км, получаем cos(wt)=6400/6401 = 0,99984377441024839868770504608655,
wt = 2Pi/T*t = 0,01767651875569515795640733257349 рад,
t = 243 c ~ 4 мин

Чтобы найти ускорение, надо аккуратно продифференцировать h=R*(1-cos(wt))/cos(wt) по времени t
У меня получилось h" = w^2*R*(1+sin^2(wt))/cos^3(wt)
👍
−1
👎 -1
Если Вы нашли время, я думаю Вы нашли его верно, то зачем дифференцировать. Проще: a=2h/t^2=3,38 см/c^2
  #6   05 сен 2013 17:25   Ответить
👍
0
👎 0
боюсь, движение тени не является равноускоренным,
поэтому формулу h=a*t^2/2 нельзя применить.
👍
0
👎 0
Ускорение мы вывели в виде формулы. Как его посчитать численно:
Т.к. скала сравнительно невысокая, то надо рассматривать время, когда h<<R,
т.е. надо рассматривать малое время t, тогда cos(wt)~1, sin(wt)~0,
и ускорение h" = w^2*R*(1+sin^2(wt))/cos^3(wt) ~ w^2*R
h''~w^2*R=(2Pi/86400)^2 * 6'400'000 ~ 0,034 м/с^2.
👍
0
👎 0
Вот Вы сами и доказали, что в указанном Вами приближении движение равноускоренное. Наши ответы совпали.
  #10   06 сен 2013 12:58   Ответить
👍
0
👎 0
А вы сделайте по своему и сверьте числа.
  #8   05 сен 2013 18:23   Ответить
👍
0
👎 0
Интересная ситуация: у тех, кто решает и помогает оценка 0, а кто только задает ученику вопросы ( Боравлев) получает +7.
  #11   06 сен 2013 13:01   Ответить
👍
+2
👎 2
Прежде, чем приступать к решению задачи, нужно понять условие задачи.
И очень важно приучать к этому учеников.
Видимо, те, кто решает и помогает, сами про себя как-то ответили на
поставленные мною в #2 вопросы.
Но в таком случае было бы лучше не таиться, а написать прямо:
будем решать задачу в таких-то предположениях.
👍
0
👎 0
Да, Сашиного ответа мы пока не получили.

Задайте свой вопрос по физике
профессионалам

Сейчас онлайн 75 репетиторов по физике
Получите ответ профи быстро и бесплатно

Другие вопросы на эту тему:

👍
0
👎 01

Кинематика   1 ответ

если центр кривизны траектории лежит на бесконечности тангенциальное ускорение равно нулю..с каким видом движения материальной точки мы имеем дело?
  13 окт 2019 15:14  
👍
0
👎 03

Механика   3 ответа

Нам дан вертикально падающая капля жидкости, а именно воды. По условии задачи, капоя падает с высоты 75 см и имеет первоначальный радиус 0,2см. После соударения капли в жидкость т,е воду, капля начинает процесс "отскакивания". Так вот, как модно найти радиус капли при " отскоке "?
  01 дек 2015 19:19  
👍
0
👎 011

Задача по механике   11 ответов

Колейная тележка ж/д вагона представляет собой соединенные осью длиной l=1,58м два колеса диаметром D=0,96м с суммарным моментом инерции I=500. Найти разность вертикальных сил давления колес на рельсы при движении поезда по горизонтальной поверхности со скоростьюV=60 км/ ч, если ж/д путь имеет радиус кривизны R=250м.
  10 янв 2014 21:28  
👍
0
👎 04

Подскажите по механике   4 ответа

Со стола высотой 1м горизонтально брошено тело с некоторой скоростью. Одновременно с пола навстречу с той же скоростью брошено второе тело под углом 60 градусов к горизонту.
Тела столкнулись в воздухе.
Определить расстояние от места бросания второго тела до
основания стола.
  01 ноя 2013 12:32  
👍
0
👎 06

Помогите пожалуйсто решить несколько задач по механике   6 ответов

1) При равномерном движении двух тел навстречу друг другу расстояние между ними уменьшается на 16 м за каждые 10 сек. Если тела, не меняя по величине скорости, движутся в одном направлении, то расстояние между ними будет увеличиваться на 3 м за каждые 5 сек. Каковы скорости каждого из тел?
2)С какой линейной скоростью должен двигаться самолет на экваторе с запада на восток, чтобы пассажирам этого самолета Солнце казалось неподвижным?
3)Два…
👍
0
👎 00

Физика!механика!   0 ответов

Материальная точка с массой m движется под действием силы F(t)=Fо f(t) при начальных условиях в момент времени t=0- перемещение Хо и скорость x=Vо. Построить графики перемещения,скорости и ускорения массы в течении первых десяти секунд после начала движения, если m=1кг, Fo=200H.
F=t в 3 степени, Хо=1м, Vo=1м/сек
  11 ноя 2010 20:02  
ASK.PROFI.RU © 2020-2022