Какой путь пройдет шайба после того, как ее запустили вверх по ледяной горке со скоростью v=10м/с? Угол наклона горки α=30o, а коэффициент трения между шайбой и льдом равен μ=0,2.
Mihaylovich
Чтобы найти путь, пройденный шайбой после запуска вверх по ледяной горке, нам потребуется разделить движение на вертикальную и горизонтальную составляющие.
Сначала рассмотрим вертикальное движение шайбы. Так как шайба запустилась вверх, ее скорость по вертикали будет уменьшаться под воздействием силы тяжести. Когда шайба поднимается вверх, угол наклона горки α играет роль ускорения, а когда она будет спускаться вниз, этот угол будет играть роль замедления. Воспользуемся уравнением сложения движений вверх и вниз:
\[y = v_{i_y}t - \frac{1}{2}gt^2\]
Где y - это путь по вертикали (высота шайбы от начальной точки), \(v_{i_y}\) - вертикальная составляющая начальной скорости (v * sin(α)), g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²), t - время движения по вертикали.
Теперь рассмотрим горизонтальное движение шайбы. При движении по горизонтали скорость шайбы будет постоянной и равной горизонтальной составляющей начальной скорости (v * cos(α)).
Чтобы найти время движения шайбы по горизонтали, воспользуемся следующей формулой расстояния:
\[x = v_{i_x}t\]
Где x - это путь по горизонтали, \(v_{i_x}\) - горизонтальная составляющая начальной скорости.
Теперь мы можем найти путь, пройденный шайбой, с помощью найденных значений пути по вертикали и горизонтали. Для этого воспользуемся теоремой Пифагора:
\[Путь = \sqrt{x^2 + y^2}\]
Подставив значения переменных, получим:
\[Путь = \sqrt{(v \cdot cos(α) \cdot t)^2 + (v \cdot sin(α) \cdot t - \frac{1}{2} \cdot g \cdot t^2)^2}\]
Теперь остается только подставить численные значения и решить данное уравнение, чтобы найти искомый путь.
Сначала рассмотрим вертикальное движение шайбы. Так как шайба запустилась вверх, ее скорость по вертикали будет уменьшаться под воздействием силы тяжести. Когда шайба поднимается вверх, угол наклона горки α играет роль ускорения, а когда она будет спускаться вниз, этот угол будет играть роль замедления. Воспользуемся уравнением сложения движений вверх и вниз:
\[y = v_{i_y}t - \frac{1}{2}gt^2\]
Где y - это путь по вертикали (высота шайбы от начальной точки), \(v_{i_y}\) - вертикальная составляющая начальной скорости (v * sin(α)), g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с²), t - время движения по вертикали.
Теперь рассмотрим горизонтальное движение шайбы. При движении по горизонтали скорость шайбы будет постоянной и равной горизонтальной составляющей начальной скорости (v * cos(α)).
Чтобы найти время движения шайбы по горизонтали, воспользуемся следующей формулой расстояния:
\[x = v_{i_x}t\]
Где x - это путь по горизонтали, \(v_{i_x}\) - горизонтальная составляющая начальной скорости.
Теперь мы можем найти путь, пройденный шайбой, с помощью найденных значений пути по вертикали и горизонтали. Для этого воспользуемся теоремой Пифагора:
\[Путь = \sqrt{x^2 + y^2}\]
Подставив значения переменных, получим:
\[Путь = \sqrt{(v \cdot cos(α) \cdot t)^2 + (v \cdot sin(α) \cdot t - \frac{1}{2} \cdot g \cdot t^2)^2}\]
Теперь остается только подставить численные значения и решить данное уравнение, чтобы найти искомый путь.
Знаешь ответ?