Na stimulovanie horskej dráhy sa umiestni vozík vo výške 4 m a nechá sa valiť od pokoja k spodku. Ak je možné ignorovať trenie, nájdite každý z nasledujúcich prvkov: a) rýchlosť vo výške 1 m, b) výšku pri rýchlosti 3 m / s?

Na stimulovanie horskej dráhy sa umiestni vozík vo výške 4 m a nechá sa valiť od pokoja k spodku. Ak je možné ignorovať trenie, nájdite každý z nasledujúcich prvkov: a) rýchlosť vo výške 1 m, b) výšku pri rýchlosti 3 m / s?
Anonim

odpoveď:

#a) 7,67 ms ^ -1 #

#b) 3,53 m #

vysvetlenie:

Ako sa nehovorí o frikčnej sile, počas tohto zostupu,celková energia systému zostane zachovaná.

Takže, keď bol vozík na vrchole horskej dráhy, bol v pokoji, takže v tej výške # H = 4 m # mal iba potenciálnu energiu, t.j. # MGH = MG4 = 4 mg # kde, # M # je hmotnosť vozíka a. t # G # je zrýchlenie spôsobené gravitáciou.

Teraz, keď bude vo výške # H '= 1 m # nad zemou bude mať určitú potenciálnu energiu a určitú kinetickú energiu # V # potom bude celková energia v tej výške # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #

tak môžeme písať, # mgh = mgh '+1/2 mv ^ 2 #

alebo, # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (pozri # M # sa z oboch strán ruší)

uvedenie, # g = 9,81 s s -2 - # dostaneme,

# v = 7,67 ms ^ -1 #

Opäť platí, že pomocou rovnakej rovnice, ak budete mať # V = 3 ms ^ -1 # potom #h '' # výška, pri ktorej sa rýchlosť stane # 3 ms ^ -1 # nájdete v tomto nižšie uvedenom spôsobe!

# mgh = mgh '' + 1/2 m (3) ^ 2 #

alebo, # 4g = h''g + 9/2 #

alebo, #h '' = 3,53 m #

tak, na # 3,53 m # nad zemou by bola rýchlosť # 3 ms ^ -1 #