При тех же условиях (1) найдем скорость и1 плиты в момент времени t1 = 2 с. Рассматриваем опять механическую систему, состоящую из плиты и груза, и изображаем действующие на нее внешние силы , и реакцию ; проводим оси ху (рис. 7.8). Воспользуемся теоремой об изменении количества движения системы, учитывая, что для рассматриваемой системы , где и – количества движения плиты и груза соответственно. Составляя уравнение в проекции на ось х, получим:
, или ,
так как
.
Отсюда следует, что
или
(6)
Для определения vDx рассмотрим движение груза как сложное, считая его движение по отношению к плите относительным, а движение самой плиты – переносным движением. Тогда , где численно и . Покажем вектор (рис. 7.8), направив его перпендикулярно BD в сторону положительного отсчета s или φ, и определим проекцию вектора на ось х; получим:: vDx = uх -uотн cos φ, где
и . (7)
В данной задаче vDx можно еще найти, определив абсциссу точки D, т.е. (рис. 7.7); тогда , где , , а значение cos φ дает равенство (7).
При найденном значении vDx равенство (6), если учесть, что их = и, а , примет вид:
|
|
. (8)
По начальным условиям при t = 0 и = 0, что дает С1 = 0, и окончательноиз (8) находим:
.
Этот результат определяет зависимость и от t. Полагая здесь t = t1 = 2 с, найдем искомую скорость u1.
Ответ: и1 = -0,48 м/с (скорость направлена влево).
3. Определение реакции N1