Вопрос:

Сплошной и полый цилиндры, имеющие одинаковые массы и радиусы, вкатываются без проскальзывания на горку. Если начальные скорости тел одинаковы, то... Выберите один ответ: выше поднимется сплошной цилиндр оба тела поднимутся на одну и ту же высоту выше поднимется полый цилиндр

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Данная задача относится к разделу физики, изучающему законы сохранения энергии и вращательное движение.

При одинаковых начальных скоростях сплошной цилиндр поднимется выше, чем полый цилиндр.

Объяснение:

  • При вкатывании на горку цилиндры обладают как кинетической энергией поступательного движения, так и кинетической энергией вращательного движения.
  • Полная кинетическая энергия цилиндра равна сумме этих двух энергий: $$E_k = \frac{1}{2}mv^2 + \frac{1}{2}Iω^2$$, где $$m$$ - масса, $$v$$ - скорость центра масс, $$I$$ - момент инерции, $$ω$$ - угловая скорость.
  • Момент инерции полого цилиндра больше, чем у сплошного цилиндра при одинаковой массе и радиусе. Это связано с тем, что масса полого цилиндра распределена дальше от оси вращения.
  • Следовательно, при одинаковой начальной скорости и массе, большая часть кинетической энергии полого цилиндра приходится на вращательное движение, а меньшая - на поступательное.
  • Так как при подъеме на горку кинетическая энергия переходит в потенциальную, то сплошной цилиндр, у которого большая часть кинетической энергии была в поступательном движении, сможет подняться на большую высоту.

Ответ: выше поднимется сплошной цилиндр

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю