1)Рассчитайте среднюю силу сопротивления почвы, если тело массой 2 кг, брошенное с высоты 250 м вертикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, погрузилось в землю на глубину 1,5 м. 2)С горки высотой 2 м и основанием 5 м съезжают санки, которые останавливаются, пройдя горизонтально путь 35 м от основания горки. Определите коэффициент трения, считая его одинаковым на всем пути
1) Для расчета силы сопротивления почвы воспользуемся законом сохранения энергии. Потенциальная энергия тела в начальный момент времени равна кинетической энергии и энергии, затраченной на преодоление силы сопротивления:
mgh = (mv^2)/2 + Fd
где m - масса тела (2 кг), h - высота (250 м), v - начальная скорость (20 м/с), F - сила сопротивления почвы, d - глубина погружения в землю (1,5 м).
Подставляем известные значения и находим силу сопротивления:
2 9,8 250 = (2 20^2)/2 + F 1,5 4900 = 400 + 1,5F 1,5F = 4500 F = 3000 Н
Таким образом, средняя сила сопротивления почвы равна 3000 Н.
2) Для определения коэффициента трения воспользуемся уравнением движения санок:
mgh = (mv^2)/2 + Fтрd
где m - масса санок, h - высота горки, v - скорость на конце пути, Fтр - сила трения, d - горизонтальный путь.
Так как сани останавливаются, скорость на конце пути равна 0. Тогда уравнение примет вид:
mgh = Fтрd
Подставляем известные значения и находим коэффициент трения:
1) Для расчета силы сопротивления почвы воспользуемся законом сохранения энергии. Потенциальная энергия тела в начальный момент времени равна кинетической энергии и энергии, затраченной на преодоление силы сопротивления:
mgh = (mv^2)/2 + Fd
где m - масса тела (2 кг), h - высота (250 м), v - начальная скорость (20 м/с), F - сила сопротивления почвы, d - глубина погружения в землю (1,5 м).
Подставляем известные значения и находим силу сопротивления:
2 9,8 250 = (2 20^2)/2 + F 1,5
4900 = 400 + 1,5F
1,5F = 4500
F = 3000 Н
Таким образом, средняя сила сопротивления почвы равна 3000 Н.
2) Для определения коэффициента трения воспользуемся уравнением движения санок:
mgh = (mv^2)/2 + Fтрd
где m - масса санок, h - высота горки, v - скорость на конце пути, Fтр - сила трения, d - горизонтальный путь.
Так как сани останавливаются, скорость на конце пути равна 0. Тогда уравнение примет вид:
mgh = Fтрd
Подставляем известные значения и находим коэффициент трения:
m 9,8 2 = Fтр * 35
19,6 = 35Fтр
Fтр = 0,56
Таким образом, коэффициент трения равен 0,56.