Η ταχύτητα του κάρου

Γρίφοι, Σπαζοκεφαλιές, προβλήματα λογικής, μαθηματικά παιχνίδια, αινίγματα

Συντονιστής: Γιώργος Ρίζος

Άβαταρ μέλους
exdx
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 1788
Εγγραφή: Κυρ Δεκ 21, 2008 6:00 pm
Τοποθεσία: Ηράκλειο Κρήτης
Επικοινωνία:

Η ταχύτητα του κάρου

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από exdx » Δευ Αύγ 21, 2017 11:31 am

Karo.png
Karo.png (12.02 KiB) Προβλήθηκε 905 φορές
Ο Έλληνας \displaystyle{E} σέρνει το κάρο \displaystyle{K} , χρησιμοποιώντας ένα προηγμένο θεσμικό μηχανισμό , ο οποίος αποτελείται από μια σταθερή τροχαλία \displaystyle{T}
που βρίσκεται σε ύψος \displaystyle{HT=30m} και περιστρέφεται χωρίς τριβές και ένα αβαρές σχοινί \displaystyle{KTE} , σταθερού μήκους \displaystyle{84m}.
Ο μηχανισμός διατηρεί το σχοινί συνεχώς τεντωμένο .
Ο Έλληνας κινείται δεξιά με σταθερή ταχύτητα \displaystyle{17m/\min } . Να βρείτε την ταχύτητα του κάρου τη χρονική στιγμή που το \displaystyle{HE=16m}.

Υ.Γ : Παραλλαγή από μια άσκηση του Μπάμπη Στεργίου .


Kαλαθάκης Γιώργης

Λέξεις Κλειδιά:
nikkru
Δημοσιεύσεις: 348
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 26, 2009 6:42 pm

Re: Η ταχύτητα του κάρου

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από nikkru » Δευ Αύγ 21, 2017 5:44 pm

exdx έγραψε:Karo.pngΟ Έλληνας \displaystyle{E} σέρνει το κάρο \displaystyle{K} , χρησιμοποιώντας ένα προηγμένο θεσμικό μηχανισμό , ο οποίος αποτελείται από μια σταθερή τροχαλία \displaystyle{T}
που βρίσκεται σε ύψος \displaystyle{HT=30m} και περιστρέφεται χωρίς τριβές και ένα αβαρές σχοινί \displaystyle{KTE} , σταθερού μήκους \displaystyle{84m}.
Ο μηχανισμός διατηρεί το σχοινί συνεχώς τεντωμένο .
Ο Έλληνας κινείται δεξιά με σταθερή ταχύτητα \displaystyle{17m/\min } . Να βρείτε την ταχύτητα του κάρου τη χρονική στιγμή που το \displaystyle{HE=16m}.

Υ.Γ : Παραλλαγή από μια άσκηση του Μπάμπη Στεργίου .
Η ταχύτητα του κάρου.png
Η ταχύτητα του κάρου.png (7.65 KiB) Προβλήθηκε 864 φορές
Από το Π.Θ. στα ορθογώνια τρίγωνα THE,THK έχουμε: s^2(t)=900+x^2(t) \,\,(1) και k^2(t)=(84-s(t))^2-900  \,\,(2).

Την χρονική στιγμή t_o είναι x(t_o)=16 οπότε s(t_o)=34,k(t_o)=40.

Παραγωγίζοντας ως προς t έχουμε: \displaystyle \frac{ds}{dt}=\frac{x(t)}{s(t)}\frac{dx}{dt} \,\,(3) και \displaystyle \frac{dk}{dt}=\frac{84-s(t)}{k(t)}\frac{-d(s)}{d(t)} \,\,(4).

Από τις (3),(4) έχουμε: \displaystyle \frac{dk}{dt}|_{t=t_o}=-\frac{84-s(t_o)}{k(t_o)}\frac{x(t_o)}{s(t_o)}\frac{dx}{dt}|_{t=t_o}=-\frac{84-34}{40} \frac{16}{34} 17=-10 m/min.

Το αρνητικό πρόσημο δηλώνει ότι το κάρο πλησιάζει προς το σημείο H όταν ο Έλληνας απομακρύνεται από το H , δηλαδή και οι δύο κινούνται προς τα δεξιά.


Απάντηση

Επιστροφή σε “Διασκεδαστικά Μαθηματικά”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης