Шарик массой 500 г скатывается с наклонной поверхности длинной 80 см имея начальную скорость 2 м/с определить какую скорость имел шарик в конце наклонной плоскости если равнодейсвующая всех сил действующих на шарик равна 10 H

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи используем закон сохранения механической энергии.

Первоначальная механическая энергия шарика:
$E{\text{нач}} = E{\text{кин}} + E_{\text{пот}} = \frac{1}{2}mv^2 + mgh$

где:
$m = 0.5\,кг$ - масса шарика,
$v = 2\,м/c$ - начальная скорость шарика,
$g = 9.8\,м/c^2$ - ускорение свободного падения,
$h = 0.8\,м$ - высота наклонной поверхности.

Из условия, находясь на поверхности, шарик имеет моментальную скорость 0. Поэтому конечная механическая энергия шарика:
$E{\text{кон}} = E{\text{кин}} + E_{\text{пот}} = \frac{1}{2}mv'^2$

где $v'$ - скорость шарика в конце наклонной поверхности.

С учетом равнодействующей силы $F{р} = 10\,H = 10\,Н$ находим работу силы трения при спуске шарика по наклонной поверхности:
$A = F{р} \cdot h$

Тогда по закону сохранения энергии можно записать:
$E{\text{нач}} - A = E{\text{кон}}$

Подставляя все известные значения, получаем:
$\frac{1}{2} \cdot 0.5 \cdot (2)^2 + 0.5 \cdot 9.8 \cdot 0.8 - 10 \cdot 0.8 = \frac{1}{2} \cdot 0.5 \cdot v'^2$

Решаем уравнение относительно $v'$ и находим конечную скорость шарика в конце наклонной поверхности.

Из полученных данных можно сделать вывод о том, что скорость шарика в конце наклонной поверхности будет меньше начальной скорости из-за сопротивления сил трения.