В П Лавринчук - Вища математика загальний курс частина 2 математичний аналіз і диференціальні рівняння - страница 102

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281 

0,0
100xdx = 50x2


50 (0,04)2 = 0, 08 Дж. Приклад 17. Знайти роботу з відкачування рідини, густина якої р, з конічної посудини радіуса R і висоти H (рис. 6).

А Виберемо систему координат і розмістимо конічну посудину так, як показано на рис. 6.

Розглянемо шар рідини, який відповідає відрізку [x;x + dx]. Ро­бота з підняття цього шару рідини на висоту x дорівнює добутку си­ли ваги частинки на x, тобто

dA = pgny2 xdx.Знайдемо залежність між змінними x і у. Очевидно, що рівняння прямої MN має вигляд

x y

     + — = 1.

H R

R

Тому y = h (H - x). Тоді

R2

dA = pgn—jxH - x)2dx. H2

Проінтегрувавши цей вираз по x від 0 до H, дістанемо

H н R2 R2

A = pg^H2    x(H - x)2dx = pg^H2    (H2x - 2Hx2 + x3)dx =

H

0

1

12

00

R2 (\r2 x2      Trx3 x4\

npgR2H 2

 

 

2062) Сила тиску рідини. Нехай пластинку, що має вигляд криволінійної трапеції, занурено вертикально в рідину, густина якої дорівнює p (рис. 7).x

xx I dxx x


 

a


 

 

y

 

Рис. 7.


у f(x)


На глибині x виділимо еле­ментарну смугу dS = ydx, си­ла тиску на яку дорівнює вазі стовпчика рідина над нею, як­що смугу розмістити горизон­тально, тобdF = pgxydx.

Для того щоб дістати силу тиску на всю пластинку, проін-тегруємо dF. Тоді

о

F = pg j xf (x)dx.Приклад 18. Знайти силу тиску води на півкруг радіуса r, який занурено вертикально у воду так, що його діаметр збігається з поверхнею води.

//////щ///

І І І І І

А Розіб'ємо півкруг на малі
y             смужки, які паралельні поверх-

y

х//                       ні води. Площа такої смужки, що

jr2 _ x2                знаходиться на відстані x від по-

верхні, дорівнює

dS = 2ydx = 2\Jr2 - x2dx.

Сила тиску на цей елемент визначається формулою dP = pxdS = 2px\Jr2 - x2dx,

де p =1 - питома вага води.

Тоді сила тиску на всю пластинкуP=2


r r

Jx^r^dx = -j- x2)1/2d(r2 - x2)207(r2 - x2)3/2

Приклад 19. Річка тече по долині, утворюючи криву y = x -2x2. Вважаючи, що вісь Ox - лінія шосе, а одиниця довжини - 1 км, знайти скільки гектарів долини між шосе і річкою.

1

0;

y=x

осі Ox.

А Нарисуємо частину долини, площу якої треба знайти. Очевидно, що маємо криволінійну трапецію, яка обмежена зверху графіком функції

2x2, а знизу відрізком
01/2

(x

 

2x2)dx


2x3 ~3~ 1/

1

8

з

2   1

3 ' 8

1           бс 25

кв. км або S = — га. 24 4


1


2 3


1 1

8' з
А Знайдемо рівняння параболи, яка обмежує зверху криволіній­ну трапецію ABCD. Оскільки віссю симетрії параболи є вісь Oy, то її рівняння має вигляд y = ax2 + bx + c. Коефіцієнти a, b і c знайдемо з умов, що y(0) = R, y(-1) = y("2), y(2) = r. Маємо a 02 + b 0 + c = R або c = R; a(-2)2 + b(-2) + R = a(2)2 + b(2) + R або b = 0; a (2)2 + R = r або a = 4г-R).

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143  144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167  168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179  180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  195  196  197  198  199  200  201  202  203  204  205  206  207  208  209  210  211  212  213  214  215  216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227  228  229  230  231  232  233  234  235  236  237  238  239  240  241  242  243  244  245  246  247  248  249  250  251  252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263  264  265  266  267  268  269  270  271  272  273  274  275  276  277  278  279  280  281 


Похожие статьи

В П Лавринчук - Вища математика загальний курс частина 2 математичний аналіз і диференціальні рівняння