Брусок кладут на край доски Брусок массой m1=0.2 кг и длиной L1=14.8 см кладут на край доски массой m2=5.7 кг и длиной L2=1.19 м, лежащей на горизонтальной, идеально гладкой плите. Коэффициент трения между поверхностями бруска и доски μ=0.12. На противоположном конце доски закреплён вертикальный упор. Определите:
1. Какую минимальную скорость V1 необходимо сообщить бруску вдоль доски, чтобы после абсолютно упругого удара об упор он вернулся в начальное положение относительно доски и затем свалился с неё.
2. Какую скорость V2 будет иметь доска относительно плиты в момент начала падения бруска.
3. Сколько процентов X начальной кинетической энергии бруска перейдёт в тепловую из-за трения о доску.
Брусок кладут на край доски Брусок массой m1=0.2 кг и длиной L1=14.8 см кладут на край доски массой m2=5.7 кг и длиной L2=1.19 м, лежащей на горизонтальной, идеально гладкой плите. Коэффициент трения между поверхностями бруска и доски μ=0.12. На противоположном конце доски закреплён вертикальный упор. Определите:
1. Какую минимальную скорость V1 необходимо сообщить бруску вдоль доски, чтобы после абсолютно упругого удара об упор он вернулся в начальное положение относительно доски и затем свалился с неё.
2. Какую скорость V2 будет иметь доска относительно плиты в момент начала падения бруска.
3. Сколько процентов X начальной кинетической энергии бруска перейдёт в тепловую из-за трения о доску.
1. Какую минимальную скорость V1 необходимо сообщить бруску вдоль доски, чтобы после абсолютно упругого удара об упор он вернулся в начальное положение относительно доски и затем свалился с неё.
2. Какую скорость V2 будет иметь доска относительно плиты в момент начала падения бруска.
3. Сколько процентов X начальной кинетической энергии бруска перейдёт в тепловую из-за трения о доску.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Отвечай на вопросы, зарабатывай баллы и трать их на призы.
Подробнее
Подробнее
После упругого удара брусок обладает только горизонтальной скоростью V1 и начинает двигаться обратно. Используем законы сохранения энергии и импульса:
По закону сохранения энергии
m1gL1 = 0.5m1V1^2 + m1g(L2+L1)
По закону сохранения импульса
m1V1 = (m1+m2)V2
Решая систему уравнений, найдем V1 ≈ 8.19 м/с.
После удара доска будет иметь горизонтальную скорость V2. Воспользуемся законом сохранения импульса:m1V1 = (m1+m2)V2
V2 = m1*V1 / (m1+m2) ≈ 0.23 м/с.
Рассчитаем работу силы трения по перемещению бруска по доске:A = μm2g*L2
Тепловая энергия = работа трения = 0.125.79.81*1.19 ≈ 6.56 Дж.
Изначальная кинетическая энергия бруска равна 0.5m1V1^2 = 0.50.28.19^2 ≈ 6.72 Дж.
Таким образом, около 6.56/6.72 ≈ 97.6% начальной кинетической энергии бруска перейдет в тепловую из-за трения о доску.