Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

5.1
H1 Направление

Нарисуй глыбу и проведи поперечные сечения перпендикулярно направлению волны. Подумай, как долго давление действует на отдельный тонкий срез глыбы при прохождении переднего фронта.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся второго законом Ньютона в импульсной форме: изменение импульса тела равно сумме (или интегралу) импульсов действующих сил за время воздействия; силу давления на срез запиши как давление, умноженное на его площадь.

H3 Почти решение
  1. Разбей тело на тонкие срезы: для среза длиной Δx время действия давления равно Δt=Δx/c, импульс силы равен ΔP·S(x)·Δt.
  2. Просуммируй (интегрируй) импульсы по всем срезам, замени сумму на объем тела и вырази суммарный импульс через ΔP, c и объем (или массу и плотность) тела.
  3. Запиши уравнение m·Δv = (суммарный импульс) и выразите Δv из полученной зависимости.
5.2
H1 Направление

Подумай, как действует сухое трение на глыбу в момент её скольжения и каково направление и знак возникающего ускорения.

H2 Ключевой шаг

Используй уравнения поступательного движения при постоянном ускорении (кинематика) и оценку времени пребывания тела в области повышенного давления .

H3 Почти решение
  1. Определи время прохождения волны через глыбу .
  2. Запиши скорость глыбы к моменту прихода заднего фронта: (используй постоянное тормозящее ускорение ).
  3. Найди пройденный путь до прихода заднего фронта как .
  4. Вырази максимальное смещение из полученной системы.
5.3
H1 Направление

Учти, что задний фронт даёт импульс давления в противоположную сторону; подумай, как это изменит скорость глыбы и её дальнейший путь до остановки.

H2 Ключевой шаг

Применяй снова импульсный подход к заднему фронту (как в п.5.1) и затем кинематику при постоянном торможении для оценки пробега до остановки.

H3 Почти решение
  1. Запиши изменение скорости при прохождении заднего фронта: к скорости прибавится (с обратным знаком) то же по модулю значение, которое дала передняя грань, получи выражение для .
  2. Оцени путь после заднего фронта до остановки по формуле для торможения при ускорении : .
  3. Найди итоговое смещение как разность пройденных путей до и после заднего фронта: .
  4. Вырази конечное смещение блока из полученной системы.
5.4
H1 Направление

Перечисли все силы, которые действует на блок во время прохождения переднего фронта, и укажи, где приложены их результирующие линии действия относительно нижней кромки блока. Подумай, какой характер движения может возникнуть — поступательный или поворот вокруг кромки.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся теоремой об изменении момента импульса (импульса момента сил): изменение углового момента тела относительно выбранной точки равно сумме моментов сил, интегрированных по времени (импульс моментов) за действие фронта волны. Запиши эту связь в общем виде .

H3 Почти решение
  1. Нарисуй сечение блока и обозначь результирующую силу давления от фронта и её точку приложения; вычисли её импульс за время прохождения фронта (время фронта = толщина блока, делённая на скорость волны).
  2. Вычисли импульс момента этой силы относительно нижней кромки: произведение импульса силы на плечо (расстояние от кромки до точки приложения).
  3. Запиши момент инерции блока относительно оси, проходящей по нижней кромке, и свяжи полученный импульс момента с изменением угловой скорости через теорему из H2.
  4. Сформулируй условие опрокидывания (чтобы блок повернулся через верхнее положение) и из полученной системы вырази искомую высоту .