При скатывании диска массой m с с высоты h его потенциальная энергия mgh преобразовывается в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения: mgh=mv^2/2+Jw^2/2, где J - момент инерции диска. Длина наклонной плоскости l связана с её высотой h соотношением l=h/sin(a), линейная скорость v связана с угловой скоростью w соотношением v=wR, где R - радиус диска. Тогда mglsin(a)=v^2/2*(m+J/R^2). Так как движение тела происходит лишь под действием силы тяжести, то оно равноускоренное. Тогда v=at и l=at^2/2. Отсюда ускорение a=mgsin(a)/(m+J/R^2). Момент инерции диска J=mR^2/2. Тогда ускорение a=mgsin(a)/(3m/2)=2gsin(a)/3
1) Кинетическая энергия определяется по формуле: Ek = m V^2 / 2
Что нам неизвестно? Верно, скорость, которую троллейбус приобретет на 10 метре пути.
Что нужно сделать, чтобы ее найти?
Важно заметить, что у нас для определения скорости даны две кинематические величины - путь и ускорение. Так давай предположим, что ответ нужно искать в кинематике? Ищем подходящую формулу, находим:
S = (V^2 - V0^2) / 2a
Но по условию у нас троллейбус трогается с места: это означает, что начальная скорость равна нулю. Тогда:
