Тележка поднимется на максимальную высоту, когда её скорость относительно горки станет равной нулю. Для того, чтобы найти эту высоту h, запишем законы сохранения импульса (ЗСИ) и энергии (ЗСЭ) до момента подъёма на максимальную высоту. 1) ЗСИ от начала до момента с макс. высотой ( в ЗСО): mV = mU + MU (т.к. скорость тележки относительно горки при максимальной высоте подъёма равна нулю, то в земной системе отсчёта (ЗСО) их скорости равны U) 2) ЗСЭ от начала до момента с макс. высотой: mV^2 = 2*mgh + (M+m)*U^2 Решив систему из двух уравнений(1 и 2) с двумя неизвестными (h и U), получим первый ответ.
Чтобы найти конечные скорости тележки и горки, когда тележка скатится назад с горки, запишем законы сохранения импульса (ЗСИ) и энергии (ЗСЭ) от момента начала до момента, когда тележка съедет с горки. 3) ЗСИ от начала до момента с макс. высотой (в ЗСО): mV = mv + Mu 4) ЗСЭ от начала до момента с макс. высотой:mV^2 = mv^2 + Mu^2 Решив систему из двух уравнений (3) и (4) с неизвестыми v и u, найдём ответы на второй вопрос.
Изначальная потенциальная энергия тела: Eп = m g h = 1 * 10 * 5 = 50 Дж Потенциальная энергия тела: Eк = m V^2 / 2 В процессе падения потенциальная скорость будет переходить в кинетическую, значит в той точке, в которой они равны, каждая составит по половине первоначальной (25 Дж). Благодаря этому мы можем найти скорость в искомой точке: V^2 = 2 Eк / m = 2 * 25 / 1 = 50 V = м/с. Тело находится в свободном падении, значит на него действует ускорение g. Скорость и время падения в этом случае (при отсутствии начальной скорости) связаны взаимоотношением: V = g t Отсюда t = V / g = / 10 c. Зная время равноускоренного движения, можно найти пройденный телом путь: s = g t^2 / 2 = (10 * 50 / 100) / 2 = 2,5 Вычтя этот путь из начальной высоты, получим: 5 - 2,5 = 2,5 м
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
