Для начала найдем значение времени t, когда линейная скорость станет равной 0,3 м/с.
Линейная скорость (v) равна производной пути (S) по времени (t): v = dS/dt
Из заданной зависимости пути: S = Ct^3
Дифференцируя по времени, получим: v = d(Ct^3)/dt v = 3Ct^2
Из условия v = 0,3 м/с: 0.3 = 3Ct^2
Разделим обе части уравнения на 3C: t^2 = 0.1/C
Подставим значение C = 0,1 см/с^3: t^2 = 0.1 / 0.1 см/с^3 t^2 = 1 с^2 t = 1 с
Найдем путь S в момент времени t = 1 с: S = Ct^3 S = 0.1 см/с^3 * (1 с)^3 S = 0.1 см
Теперь найдем нормальное (аналитические) и тангенциальные (столкновение) ускорения точки в этот момент времени.
Нормальное ускорение (a_n) равно квадрату линейной скорости (v) деленному на радиус окружности (r): a_n = v^2 / r
Подставим значения v = 0.3 м/с и r = 2 см (0,02 м): a_n = (0.3 м/с)^2 / 0.02 м a_n = 0.09 м^2/с^2 / 0.02 м a_n = 4.5 м/с^2
Тангенциальное ускорение (a_t) равно произведению ускорения свободного падения (g) на синус угла наклона траектории точки в данной точке (α): a_t = g * sin(α)
Угол α между радиусом в данной точке и горизонтом равен 90 градусов. Так как sin(90°) = 1, получим: a_t = g * 1 a_t = g
Значение ускорения свободного падения (g) примем равным 9.8 м/с^2.
Таким образом, нормальное ускорение точки составляет 4.5 м/с^2, а тангенциальное ускорение равно 9.8 м/с^2.
