Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
Пожалуйста, нарисуйте форму этой задачи.. 🙏🙏🙏🙏
Тело массой 1кг начинает соскальзывать вниз по наклонной плоскости (угол наклона
10°) с нулевой начальной скоростью с высоты 10 метров. Достигнув земли оно имело
скорость 10 м/с. Найдите расстояние, которое проехало тело, принимая во внимание, что
коэффициент трения μ=0,3.
1
ответ
Конечная скорость тела $v=10$ м/с, начальная скорость $u=0$ м/с, ускорение свободного падения $g=9.81$ м/с$^2$, угол наклона плоскости $\theta=10^\circ$, коэффициент трения $\mu=0.3$ и высота $h=10$ м.
Так как тело начинает движение с покоя, то его начальная потенциальная энергия $E_{p0}=mgh$, где $m$ - масса тела. Кинетическая энергия тела в конечной точке $E_{k1}=\frac{1}{2}mv^2$. Часть потенциальной энергии тела переходит в кинетическую энергию, а часть теряется на преодоление силы трения.
Расстояние, которое проехало тело, можно найти, используя закон сохранения энергии:
$$E_{p0} = E_{k1} + W_f$$
где $W_f$ - работа силы трения, которая равна $W_f = F_f \cdot s$, где $F_f$ - сила трения, а $s$ - расстояние, на которое протекает сила трения.
Сила трения равна $F_f = \mu \cdot F_N$, где $F_N$ - нормальная сила, которая равна силе тяжести, проекции которой на нормаль к плоскости, т.е. $F_N = mg \cos \theta$.
Таким образом,
$$W_f = \mu \cdot F_N \cdot s = \mu \cdot mg \cos \theta \cdot s$$
Тогда
$$mgh = \frac{1}{2}mv^2 + \mu m g \cos \theta \cdot s$$
Отсюда находим $s$:
$$s = \frac{mgh - \frac{1}{2}mv^2}{\mu m g \cos \theta}$$
Подставляем известные значения:
$$s = \frac{1 \cdot 9.81 \cdot 10 - \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 10^2}{0.3 \cdot 1 \cdot 9.81 \cdot \cos 10^\circ} \approx 14.4 \text{ м}$$
Таким образом, тело проехало приблизительно 14.4 метра.
Так как тело начинает движение с покоя, то его начальная потенциальная энергия $E_{p0}=mgh$, где $m$ - масса тела. Кинетическая энергия тела в конечной точке $E_{k1}=\frac{1}{2}mv^2$. Часть потенциальной энергии тела переходит в кинетическую энергию, а часть теряется на преодоление силы трения.
Расстояние, которое проехало тело, можно найти, используя закон сохранения энергии:
$$E_{p0} = E_{k1} + W_f$$
где $W_f$ - работа силы трения, которая равна $W_f = F_f \cdot s$, где $F_f$ - сила трения, а $s$ - расстояние, на которое протекает сила трения.
Сила трения равна $F_f = \mu \cdot F_N$, где $F_N$ - нормальная сила, которая равна силе тяжести, проекции которой на нормаль к плоскости, т.е. $F_N = mg \cos \theta$.
Таким образом,
$$W_f = \mu \cdot F_N \cdot s = \mu \cdot mg \cos \theta \cdot s$$
Тогда
$$mgh = \frac{1}{2}mv^2 + \mu m g \cos \theta \cdot s$$
Отсюда находим $s$:
$$s = \frac{mgh - \frac{1}{2}mv^2}{\mu m g \cos \theta}$$
Подставляем известные значения:
$$s = \frac{1 \cdot 9.81 \cdot 10 - \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot 10^2}{0.3 \cdot 1 \cdot 9.81 \cdot \cos 10^\circ} \approx 14.4 \text{ м}$$
Таким образом, тело проехало приблизительно 14.4 метра.
0
·
Хороший ответ
19 апреля 2023 13:30
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Для закачивания бензина в подземную цистерну на автозаправочной станции используется насос производительностью 80 литров в минуту. Какое время понадоб...
два тела массами m1=4 кг и m2=6 кг соединены невесомой пружиной жесткостью 200 Н/м. Первое тело начинает движение с постоянной скоростью V1=3 м/с. На...
На диаграмме (см. рисунок ) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдаёт 50 кДж теплоты. Работа внешних сил равна:1)...
1 Вычислите выталкивающую силу, действующую на гранитную глыбу, которая при полном погружении в воду выталкивает 0,8 м в кубе ? 2 Какова плотность жид...
На какой угол отклонится луч от первоначального направления, если он упал под углом 45 на поверхность стекла(Срочно)...