Вопрос:

1020. С вершины гладкого клина высотой h = 88 см и массой m₁ = 2,0 кг, стоящего на гладкой горизонтальной поверхности, начала соскальзывать шайба массой m₂ = 0,2 кг. Определите модуль скорости движения шайбы в момент, когда она окажется на горизонтальной поверхности.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения механической энергии, так как все поверхности гладкие, и нет потерь на трение.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Определим начальную энергию системы.
    В начальный момент шайба находится на высоте h = 88 см = 0.88 м. Её кинетическая энергия равна нулю, так как она покоится. Потенциальная энергия шайбы:
    E_{p, нач} = m₂gh \)
    где m₂ — масса шайбы (0.2 кг), g — ускорение свободного падения (примем ≈ 10 м/с²), h — высота (0.88 м).
    Начальная полная механическая энергия системы (шайба + клин) равна потенциальной энергии шайбы, так как клин покоится на горизонтальной поверхности и его потенциальная энергия не меняется.
    E_{нач} = m₂gh = 0.2  10  0.88 = 1.76  Дж.
  2. Шаг 2: Определим конечную энергию системы.
    В конечный момент шайба находится на горизонтальной поверхности, поэтому её потенциальная энергия равна нулю. Она приобретает некоторую скорость v. Её кинетическая энергия:
    E_{k, кон} = \frac{1}{2} m₂v² \)
    Когда шайба соскальзывает, клин тоже приобретает некоторую скорость, но поскольку он изначально покоился и стоит на гладкой горизонтальной поверхности, а шайба соскальзывает вниз, то клин будет двигаться назад. Однако, поскольку задача спрашивает о скорости шайбы, и мы считаем систему, то вся система переходит в новое состояние. Если считать, что клин может двигаться, то кинетическая энергия системы будет складываться из кинетической энергии шайбы и клина. Но в условии сказано, что клин
ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю