Какой путь пройдут санки по горизонтальной поверхности после спуска с горы высотой 15м,...

0 голосов
368 просмотров

Какой путь пройдут санки по горизонтальной поверхности после спуска с горы высотой 15м, имеющей угол наклона 30градусов? коэффициент трения саней о
поверхность 0,2.
Ответ 49 м. Но я запуталась при решении


Физика (150 баллов) | 368 просмотров
0

А ответ точно 49? не 45?)

0

Трение учитывали на обоих участках? И учтите оно там разное выходит

0

А с точкой проще чем с дугой известного радиуса?

0

Как оценить дополнительные потери в точке.

Дано ответов: 2
0 голосов
Правильный ответ

Полагаю можно так. Разделим движение санок на два участка. Собственно спуск и движение по горизонтали. Трение учитываем на обоих участках.
Можно считать, что начальный запас потенциальной энергии перейдет в кинетическую и часть рассеется на трение. Так и запишем.
E_p=E_k+A__{tr}  (1)
Работа силы трения  (модуль) равна
A_tr=N*k*S (2)
N - сила реакции опоры N=mg*cos(fi)
S - путь (длина склона) S=h/sin(\phi)=15/(0,5)=30
k - коэффициент трения
Тогда с учетом (2), (1) можно переписать в виде:
mgh= \frac{mv^2}{2}+mgk*cos(30^o)*h/sin(30^o) \\ \\ 
gh= \frac{v^2}{2}+2gk*h* \frac{ \sqrt{3} }{2}  (3)
Теперь из (3) можно найти скорость в конце спуска.
\frac{v^2}{2}=gh-gk*h* \sqrt{3} \\ \\ v=\sqrt{2gh(1-k \sqrt{3})}  (4)

Вот. А для  второго участка вся начальная кинетическая энергия рассеивается за счет трения. Это можно записать так:
E_k=A_{tr2}=N_2*k*S_2=mg*k*S_2   (5)
\frac{mv^2}{2} =mg*k*S_2

\frac{v^2}{2} =g*k*S_2  (6)
Теперь в (6) можно подставить (4) и выразить S₂
S_2= \frac{v^2}{2gk}
S_2= \frac{2gh(1-k \sqrt{3})}{2gk}=\frac{h(1-k \sqrt{3})}{k}= h(\frac{1}{k} - \sqrt{3})\approx15( \frac{1}{0,2} -1,732)=49,02 \approx \\ \approx 49

ОТВЕТ: 49м

(13.2k баллов)
0

Это я сообразил по ходу решения, но переписывать набитые формулы не стал

0

Про \cdot знаю, пользовался. Звездочка быстрей, точка ближе к рукописному виду.

0

Ну а вот то, что тут нельзя в формулах кириллицу использовать, бывает неудобно. И тут уж кто транслитом, кто гречеким с латиницей пользуется :)

0 голосов

Тоже сделал :) Понял свою ошибку.

(1.6k баллов)
0

Однако! Увидел 196 м/с и подумал: "НЕХИЛАЯ ГОРКА!". Потом увидел, что это v^2 :) ну тогда и размерность м^2/c^2

0

А, ну да забыл квадраты добавить). p.s. Я бы прокатился на такой "нехилой горке" :D