На высоте h = 10 см шайба покатилась по гладкому клину. Клин может скользить по гладкой горизонтальной поверхности. Какова будет скорость шайбы после того, как она начнет скользить по горизонтальной поверхности? Массы клина и шайбы составляют 200 грамм соответственно.
Plamennyy_Kapitan
Для решения этой задачи нам понадобится применить закон сохранения энергии. В начальный момент шайба находится на высоте h и имеет только потенциальную энергию, которая выражается формулой:
\[ E_{p} = m \cdot g \cdot h \]
где m - масса шайбы, g - ускорение свободного падения, h - высота шайбы. Выразим потенциальную энергию:
\[ E_{p} = 0,2 \cdot 9,8 \cdot 0,1 = 0,196 \, \text{Дж} \]
Когда шайба начнет скользить по горизонтальной поверхности, ее потенциальная энергия будет равна нулю, зато она будет обладать кинетической энергией, которая выражается формулой:
\[ E_{k} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]
где v - скорость шайбы. Используем закон сохранения энергии, который гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергий в начальный и конечный моменты времени должна быть равна:
\[ E_{p} + E_{k} = E_{k} \]
\[ 0,196 + 0 = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot v^2 \]
\[ v^2 = \frac{0,196}{0,1} \]
\[ v^2 = 1,96 \]
\[ v = \sqrt{1,96} \]
\[ v \approx 1,4 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость шайбы после того, как она начнет скользить по горизонтальной поверхности, будет примерно равна 1,4 м/с.
\[ E_{p} = m \cdot g \cdot h \]
где m - масса шайбы, g - ускорение свободного падения, h - высота шайбы. Выразим потенциальную энергию:
\[ E_{p} = 0,2 \cdot 9,8 \cdot 0,1 = 0,196 \, \text{Дж} \]
Когда шайба начнет скользить по горизонтальной поверхности, ее потенциальная энергия будет равна нулю, зато она будет обладать кинетической энергией, которая выражается формулой:
\[ E_{k} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]
где v - скорость шайбы. Используем закон сохранения энергии, который гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергий в начальный и конечный моменты времени должна быть равна:
\[ E_{p} + E_{k} = E_{k} \]
\[ 0,196 + 0 = \frac{1}{2} \cdot 0,2 \cdot v^2 \]
\[ v^2 = \frac{0,196}{0,1} \]
\[ v^2 = 1,96 \]
\[ v = \sqrt{1,96} \]
\[ v \approx 1,4 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость шайбы после того, как она начнет скользить по горизонтальной поверхности, будет примерно равна 1,4 м/с.
Знаешь ответ?