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.
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.
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.