Физика 1 курс На блок радиуса R = 4см и массой mo = 0,5кг намотана нерастяжимая невесомая нить. К
свободному концу нити привязан груз массой m1 = 1кг. Какова скорость груза в момент,
когда он опустится на S = 1,96м? Трением в подшипнике блока пренебрегите.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи будем использовать законы сохранения энергии.

Пусть уровень, на котором находился груз изначально, будет нулевым уровнем потенциальной энергии. Тогда потенциальная энергия груза в этом положении будет равна нулю.

Потенциальная энергия груза на высоте S равна m1gS, где m1 - масса груза, g - ускорение свободного падения (примем его равным 9,8 м/с^2).

Кинетическая энергия груза в момент опускания равна его кинетической энергии на этой высоте и потенциальной энергии его на высоте S
0 + 0 = 1/2m1v^2 + m1gS
v - скорость груза.

Подставляем численные значения
0 = 1/21(v^2) + 19,81,96
0 = 0,5v^2 + 19,216
0,5v^2 = 19,216
v^2 = 38,432
v = sqrt(38,432) = 6,2 м/с.

Скорость груза в момент опускания на расстоянии 1,96 м от начального положения равна 6,2 м/с.