С вершины клина длина которого l=2 и высота 1 м начинается скользить небольшее тело коэффициент трения...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика кинематика динамика трение ускорение скорость время движение по наклонной плоскости
0

С вершины клина длина которого l=2 и высота 1 м начинается скользить небольшее тело коэффициент трения между телом и клинком k=0,15. Определить 1ускорение с которым движется тело,2определить время прохождения тела вдоль клинка ,3 скорость тела у основания клинка решение

avatar
задан месяц назад

3 Ответа

0

  1. Ускорение тела можно определить с помощью второго закона Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение. В данной ситуации сила трения между телом и клином будет равна произведению коэффициента трения на нормальную реакцию (равную весу тела). Таким образом, ускорение тела будет равно ускорению свободного падения, умноженному на синус угла наклона клина: a = g * sin(α), где α — угол наклона клина.

  2. Время прохождения тела вдоль клина можно найти, используя уравнение движения тела без учета трения: l = v0 t + (1/2) a * t^2, где l — длина клина, v0 — начальная скорость тела (равная нулю), a — ускорение тела. Решив это уравнение относительно времени t, можно найти время прохождения тела по клину.

  3. Скорость тела у основания клина можно найти, используя уравнение скорости: v = v0 + a * t, где v — конечная скорость тела, v0 — начальная скорость тела (равная нулю), a — ускорение тела, t — время прохождения тела по клину. Подставив известные значения, можно найти скорость тела у основания клина.

avatar
ответил месяц назад
0

  1. Ускорение тела равно g sin(α) - k g * cos(α), где α - угол наклона клина к горизонту.
  2. Время прохождения тела вдоль клина равно t = l / (v * cos(α)), где v - скорость тела.
  3. Скорость тела у основания клина равна v = sqrt(2 g l (sin(α) - k cos(α)) / (1 + k^2)).

avatar
ответил месяц назад
0

Для решения этой задачи по физике нам нужно рассмотреть тело, скользящее по наклонной плоскости (клину) с учетом силы трения. Давайте разберем это шаг за шагом.

1. Определение ускорения

Тело скользит по наклонной плоскости, длина которой ( l = 2 ) м и высота ( h = 1 ) м. Угол наклона (\theta) можно найти из трехмерной геометрии:

[ \sin \theta = \frac{h}{l} = \frac{1}{2} ]

Теперь вычислим ускорение ( a ) тела с учетом силы трения. Силы, действующие на тело:

  • Сила тяжести вдоль плоскости: ( mg \sin \theta )
  • Сила трения: ( f_{\text{тр}} = \mu mg \cos \theta )

Ускорение можно найти из уравнения движения вдоль плоскости:

[ ma = mg \sin \theta - \mu mg \cos \theta ]

[ a = g (\sin \theta - \mu \cos \theta) ]

Подставим известные значения:

[ \cos \theta = \sqrt{1 - \sin^2 \theta} = \sqrt{1 - \left(\frac{1}{2}\right)^2} = \sqrt{\frac{3}{4}} = \frac{\sqrt{3}}{2} ]

[ a = 9.8 \left(\frac{1}{2} - 0.15 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\right) ]

[ a = 9.8 \left(\frac{1}{2} - 0.15 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\right) ]

[ a = 9.8 \left(0.5 - 0.15 \cdot 0.866\right) ]

[ a = 9.8 \left(0.5 - 0.1299\right) ]

[ a = 9.8 \times 0.3701 \approx 3.63 \, \text{м/с}^2 ]

2. Определение времени прохождения тела вдоль клинка

Время ( t ) можно найти из уравнения кинематики:

[ l = \frac{1}{2} a t^2 ]

Подставим значения:

[ 2 = \frac{1}{2} \cdot 3.63 \cdot t^2 ]

[ 2 = 1.815 t^2 ]

[ t^2 = \frac{2}{1.815} ]

[ t^2 \approx 1.102 ]

[ t \approx \sqrt{1.102} \approx 1.05 \, \text{с} ]

3. Определение скорости тела у основания клинка

Скорость ( v ) внизу можно найти из уравнения:

[ v = at ]

[ v = 3.63 \times 1.05 ]

[ v \approx 3.81 \, \text{м/с} ]

Таким образом, тело движется с ускорением приблизительно ( 3.63 \, \text{м/с}^2 ), проходит путь вдоль клинка за ( 1.05 \, \text{с} ), и достигает основания клинка со скоростью ( 3.81 \, \text{м/с} ).

avatar
ответил месяц назад

Ваш ответ

Вопросы по теме