На пути шайбы,скользящей по гладкой горизонтальной поверхности, оказалась пологая горка высотой 10 см.найдите минимальную скорость шайбы,при которой она преодолевает подъём.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Минимальная скорость шайбы, при которой она сможет преодолеть подъем высотой 10 см, составляет 1,4 м/с. Шаг 1: Анализ условий и перевод величин Для решения задачи используется закон сохранения механической энергии. Поскольку поверхность гладкая, сила трения отсутствует, и работа неконсервативных сил равна нулю. Чтобы шайба достигла вершины, её начальная кинетическая энергия должна быть как минимум равна потенциальной энергии на высоте hh. Переведем высоту из сантиметров в метры для соответствия системе СИ: h=10 см=0,1 мh equals 10 см equals 0 comma 1 мУскорение свободного падения примем равным g=9,8 м/с2g equals 9 comma 8 м/с squared. Шаг 2: Применение закона сохранения энергии Запишем уравнение баланса энергии. В начальный момент шайба обладает кинетической энергией, а в верхней точке (в минимальном случае) её скорость становится равной нулю, и энергия переходит в потенциальную: mv22=mghthe fraction with numerator m v squared and denominator 2 end-fraction equals m g h Где:

  • mm — масса шайбы; vv — искомая минимальная скорость; gg — ускорение свободного падения; hh — высота горки.

Шаг 3: Вывод формулы и расчет Масса mm присутствует в обеих частях уравнения, поэтому её можно сократить. Выразим скорость vv: v=2ghv equals the square root of 2 g h end-root Подставим значения: v=29,80,1=1,96=1,4 м/сv equals the square root of 2 center dot 9 comma 8 center dot 0 comma 1 end-root equals the square root of 1 comma 96 end-root equals 1 comma 4 м/с Ответ: Минимальная скорость шайбы равна 1,4 м/с. Хотите рассчитать, какая скорость потребуется шайбе для преодоления этой же горки при наличии коэффициента трения?

Форма ответа

Ваш аватар