Щоб стимулювати гірки, візок розміщують на висоті 4 м і дозволяють відкочуватися від спокою на дно. Знайдіть кожне з наступного для кошика, якщо тертя можна ігнорувати: а) швидкість на висоті 1 м, б) висоту, коли швидкість становить 3 м / с?

Щоб стимулювати гірки, візок розміщують на висоті 4 м і дозволяють відкочуватися від спокою на дно. Знайдіть кожне з наступного для кошика, якщо тертя можна ігнорувати: а) швидкість на висоті 1 м, б) висоту, коли швидкість становить 3 м / с?
Anonim

Відповідь:

#a) 7,67 мс ^ -1 #

#b) 3.53м #

Пояснення:

Як сказано, не слід враховувати силу тертя, під час цього спуску,загальна енергія системи буде збережена.

Отже, коли візок знаходився на вершині американських гірок, він перебував у спокої, так що на тій висоті # h = 4 м # вона мала лише потенційну енергію, тобто # mgh = mg4 = 4mg # де, # m # є маса візка і # g # - прискорення, викликане гравітацією.

Тепер, коли вона буде на висоті # h '= 1м # над землею вона буде мати деяку потенційну енергію і деяку кінетичну енергію. Отже, якщо на цій висоті буде її швидкість # v # тоді загальна енергія на цій висоті буде # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #

отже, ми можемо написати, # mgh = mgh '+1/2 mv ^ 2 #

або, # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (подивитися # m # відміняється з обох сторін)

Введення, # g = 9,81 м s ^ -2 # ми отримуємо,

# v = 7,67 мс ^ -1 #

Знову ж, використовуючи те ж рівняння, якщо взяти # v = 3ms ^ -1 # потім #h '' # тобто висота, на якій стане швидкість # 3ms ^ -1 # Ви знайдете цей шлях нижче!

# mgh = mgh '' + 1/2 м (3) ^ 2 #

або, # 4g = h''g + 9/2 #

або, #h '' = 3.53м #

так, в # 3.53m # над земною швидкістю # 3 ms ^ -1 #