Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. При движении по горизонтальной плоскости потери энергии на трение компенсируются работой внешних сил, поэтому механическая энергия системы сохраняется.
Механическая энергия системы в начальный момент времени (до начала движения по инерции) равна кинетической энергии:
E1 = mv^2/2,
где m - масса диска, v - скорость движения.
Механическая энергия системы в конечный момент времени (после прохождения расстояния s) равна потенциальной энергии, так как скорость движения становится равной нулю:
E2 = mgh,
где h - высота, на которую поднимется диск за счет силы трения.
Из закона сохранения энергии получаем:
E1 = E2,
mv^2/2 = mgh,
откуда
h = v^2/2g.
Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу, которая равна весу диска:
Fтр = μmg.
Работа силы трения, совершенная при движении диска на расстояние s, равна:
A = Fтр * s = μmg * s.
Из закона сохранения энергии также следует, что работа силы трения равна изменению механической энергии системы:
A = E2 - E1 = mgh - mv^2/2.
Подставляем выражение для h и приравниваем к μmg * s:
μmg * s = m(v^2/2g - v^2/2) = mv^2/4.
Сокращаем массу и находим коэффициент трения:
μ = 4s/gv^2 = 4 * 18 / (9.8 * 8^2) ≈ 0.115.
Ответ: коэффициент трения между диском и горизонтальной плоскостью равен примерно 0.115.
Механическая энергия системы в начальный момент времени (до начала движения по инерции) равна кинетической энергии:
E1 = mv^2/2,
где m - масса диска, v - скорость движения.
Механическая энергия системы в конечный момент времени (после прохождения расстояния s) равна потенциальной энергии, так как скорость движения становится равной нулю:
E2 = mgh,
где h - высота, на которую поднимется диск за счет силы трения.
Из закона сохранения энергии получаем:
E1 = E2,
mv^2/2 = mgh,
откуда
h = v^2/2g.
Сила трения равна произведению коэффициента трения на нормальную силу, которая равна весу диска:
Fтр = μmg.
Работа силы трения, совершенная при движении диска на расстояние s, равна:
A = Fтр * s = μmg * s.
Из закона сохранения энергии также следует, что работа силы трения равна изменению механической энергии системы:
A = E2 - E1 = mgh - mv^2/2.
Подставляем выражение для h и приравниваем к μmg * s:
μmg * s = m(v^2/2g - v^2/2) = mv^2/4.
Сокращаем массу и находим коэффициент трения:
μ = 4s/gv^2 = 4 * 18 / (9.8 * 8^2) ≈ 0.115.
Ответ: коэффициент трения между диском и горизонтальной плоскостью равен примерно 0.115.
1
·
Хороший ответ
30 апреля 2023 16:48
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
ПОМОГИТЕ! К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной F. Система покоится. Между кубиком и опорой...
В физике по определению механическая работа совершается силой, но при этом механическая энергия это способность тела совершать работу. Так кто же все...
Что больше проводит ток железо или медь . и по чему ?...
Шарик, скатываясь с наклонного желоба из состояния покоя, за первую секунду прошел путь 10 см. Какой путь он пройдет за 3 с?...
Идеальный газ переходит из одного состояния в другое состояние. Количество газа в процессе не изменяется. Какой участок диаграммы соответствует процес...