Горка с двумя вершинами, высоты которых h и 3h, покоиться на гладкой горизонтальной поверхности стола. На правой вершине горки находится шайба, масса которой в 12 раз меньше массы горки. От незначительного толчка шайба и горка ...
Горка с двумя вершинами, высоты которых h и 3h, покоиться на гладкой горизонтальной поверхности стола. На правой вершине горки находится шайба, масса которой в 12 раз меньше массы горки. От незначительного толчка шайба и горка приходят в движение, причем шайба движется влево, не отрываясь от гладкой поверхности горки, а поступательно движущаяся горка не отрывается от стола. Найдите скорость горки в тот момент, когда шайба окажется на левой вершине горки.
Ответ(ы) на вопрос:
В начальный момент (шайба горка высотой 3h) времени и шайба и горка покоились, Импульс системы горка+шайба был =0. Полная энергия системы горка+шайба была равна потенциальной энергии шайбы, которая равна mg*3h или 3mgh. Когда шайба окажется на вершине второй горки, она будет двигаться влево со скоростью v, а горка вправо со скоростью V. Но общий импульс останется равным 0 (закон сохранения импульса системы). mv-MV=0 отсюда скороость шайбы можно выразить через скорость горки v=(M/m)*V т.е. v=12V И теперь полная энергия системы будет складываться из кинетической энергии шайбы (на горке высотой h) + кинетическая энергия горки + потенциальная энергия шайбы (на горке высотой h) и (по закону сохранения энергии) будет равна потенциальной энергии шайбы на горке высотой 3h, т.е. mv^2/2+MV^2/2+mgh=3mgh подставляя v=12V, M=12m, сокращая на m, и упрощая, получим [latex]78V^2=2gh[/latex] И окончательно [latex]V=\sqrt{\frac{gh}{39}}[/latex]
Не нашли ответ?
Похожие вопросы