Краткая теория и указания к выполнению работы. В точке А шар обладает запасом потенциальной энергии относительно поверхности пола.

Краткая теория

В точке А шар обладает запасом потенциальной энергии относительно поверхности пола.

Энергия в точке А

Потенциальная энергия в точке А определяется по формуле:

\[ E_p = mg(H+h) \quad (1) \]

где \( m \) — масса шарика, \( g \) — ускорение свободного падения, \( H \) — высота поверхности пола относительно нижней точки желоба, \( h \) — высота, на которую поднят шар над нижней точкой желоба.

Движение шарика и энергия в точке Д

При движении шарика по желобу (предполагая, что сила трения мала) потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения центра тяжести шарика. Поэтому, когда шарик продолжает движение в горизонтальном направлении и начинает свободно падать с высоты \( H \) на поверхность пола, его энергия в конечной точке (точка Д) полностью преобразуется в кинетическую энергию. Энергия в точке Д:

\[ E_k = \frac{mV^2}{2} \quad (2) \]

где \( V \) — скорость шарика в точке Д.