Question

Механика.

Вы бросаете прямоугольный параллелепипед (телефон) под некоторым углом alfa с некой скоростью V в гравитационном поле Земли на стол. Параллелепипед имеет массу m.

Под действием силы тяжести параллелепипед падает под тем же углом к горизонту alfa, соприкасаясь с столом, с той же скоростью V, то есть движение без ускорения.

Задача: описать дальнейшие возможные варианты поведения объекта и пояснить как и какие параметры будут влиять на это поведение. Указать законы, согласно которым это происходит.

Интересует, что это будет:
1. Скольжение, потом заваливание. Заваливание в какую сторону?
2. Сразу заваливание. В какую сторону?
3. Отпружинит от стола и упадет?

4. Что изменится, если стол будет подвижным. С постоянной скоростью V, с постоянным ускорением а.

Пс: можно ввести любые свои параметры.

пс: пс: собственно, хочу просто проверить свое понимание другой задачи. Спасибо ответчикам =)

Answer 1

1. Скольжение, потом заваливание. Заваливание в какую сторону?
2. Сразу заваливание. В какую сторону?
Это поведение зависит от силы трения между бруском и столом. Если крутящий момент силы трения больше, чем крутящий момент силы тяжести, то завалится вперёд. Если наоборот, то завалится назад, если равны, то проскользит в таком положении до нарушения равенства и завалится назад.

3. Отпружинит от стола и упадет?
Это зависит от очень многих характеристик, включая твёрдость, упругость и геометрические формы объёкта. Может быть и так и так. Вплоть до того, что параллелепипед "воткнётся" в стол и остановится.

4. Что изменится, если стол будет подвижным. С постоянной скоростью V.
Эта ситуация равнозначна простому бросанию объекта с нулевой горизонтальной скоростью на неподвижный стол. Вариантов несколько, от "отскочит" до "прилипнет".
*с постоянным ускорением а.
Опять же реализуется все предыдущие варианты в зависимости от многих параметров.

Answer 2

Спасибо огромное за ответ! =)

Что-то проясняется, вижу ошибку своего анализа. Пару уточняющих вопросов:

1. Если крутящие моменты от силы трения и силы тяжести равны, то объект скользит и тормозится. Значит, у него появляется ускорение. Появляется инерция. Тогда, к моменту заваливания роль будут играть моменты относительно центра масс от трех сил: инерции, трение, тяжесть.

Answer 3

2. Если скорость стола будет не равна скорости объекта, скажем V1, то зависит ли поведение объекта от скорости стола? С одной стороны, сила от стола будет равна 0, так как ускорения нету. С другой появится импульс и момент импульса. Как они влияют?

Answer 4

3. Если стол же двигается с ускорением a. То он движется под действием некой силы F=ma, что значит, что он коммуницирует с падающим на него объектом с некой дополнительной силой трения. Верно ли это? Это тоже трение скольжения? Чем оно отличается от той силы трения, что будет у падающего объекта на неподвижный стол?

Answer 5

Ведь коэффициент трения постоянный между поверхностями, и реакция опоры тоже (вес падающего объекта). Могу ли я утверждать, что сила трения от движения стола с ускорения а есть: Fтр=M*a (по второму закону Ньютона, при условии, что стол движется без всяких трений по какой-либо поверхности, где М - масса стола.

Answer 6

4. Крутящие моменты работают относительно чего в первом случае? Ведь если относительно точки соприкосновения, то момент от трения равен 0, а если относительно центра масс, то момент от силы тяжести равен 0.