Шарик падает с высоты 2 м на гладкую поверхность.После каждого удара остается 81 процент энергии.Найти время,когда шарик остановится
Шарик падает с высоты 2 м на гладкую поверхность.После каждого удара остается 81 процент энергии.Найти время,когда шарик остановится
Ответ(ы) на вопрос:
Окей, пусть при первом подлете шарик имел кинетическую энергию E, тогда после первого отскока будет kE, после второго k²E и так далее. k=0.81. Итак, на n-m шаге энергия, с которой взлетает шарик равна
[latex]E_n = k^nE = k^nmgh[/latex]
где h - начальная высота шарика.
Скорость после n-го отскока равна
[latex]v_n = \sqrt{2E_n/m} = \sqrt{2ghk^n}[/latex]
Хорошо известно, что время подъема вверх и полета вниз после n-го отскока составит
[latex]\tau_n = \frac{2v_n}{g}=\frac{2}{g}\sqrt{2ghk^n} = (\sqrt{k})^n\sqrt{\frac{8h}{g}}[/latex]
А время, за которое шарик остановится равно времени первого полета вниз плюс сумма времен всех отскоков
[latex]\displaystyle T = \sqrt{\frac{2h}{g}}+\sum\limits_1^\infty(\sqrt{k})^n\sqrt{\frac{8h}{g}} = \sqrt{\frac{2h}{g}}\left(1+2\frac{\sqrt{k}}{1-\sqrt{k}}\right) =\frac{1+\sqrt{k}}{1-\sqrt{k}}\sqrt{\frac{2h}{g}}[/latex]
В вычислении суммы нам помогла формула суммы бесконечно убывающей геометрической прогрессии
Не нашли ответ?
Похожие вопросы