Тело отвели на угол alpha
тело поднялось на высоту h=L*(1-cos(alpha))
тело приобрело потенциальную энергию mgh=mgL*(1-cos(alpha))
тело отпустили
потенциальная энергия перешла в кинетическую
в момент контакта с бруском тело имело скорость v
mgh=mv^2/2 - по закону сохр энергии
выражаем v
v=корень(2*g*h)
тело m имея скорость v столкнулось с неподвижным бруском массы М,
в результате абс упругого столкновения тело получило скорость
u=(m-M)*v/(m+M), (см комментарий ниже)
а брусок получил скорость
U=2*m*v/(m+M) (см комментарий ниже)
******комментарий*******
эти формулы можно вывести из ЗСИ и ЗСЭ
mv^2/2=mu^2/2+MU^2/2
mv=mu+MU
**************
U=2*m*v/(m+M)
подставляем v=корень(2*g*h)
U=2*m*корень(2*g*h)/(m+M)
возведем скорость в квадрат - пригодится позже
U^2=(2*g*h)*(2*m/(m+M))^2
брусок двигался,
кинетическую энергию затратил на преодоление силы трения
A = F*S =мю*M*g*S = MU^2/2 (работа силы трения равна кинетической энергии бруска)
выпишем последнее уравнение
мю*M*g*S = MU^2/2
сократим М и выражаем мю
мю = U^2/(2*g*S)
подставляем U^2=(2*g*h)*(2*m/(m+M))^2
мю = U^2/(2*g*S)= (2*g*h)*(2*m/(m+M))^2/(2*g*S)
сокращаем на 2g числитель и знаменатель
мю = h*(2*m/(m+M))^2/S
подставляем h=L*(1-cos(alpha))
мю =L*(1-cos(alpha))*(2*m/(m+M))^2/S
выражаем S
S=L*(1-cos(alpha))*(2*m/(m+M))^2/мю
теперь подставляем числа в си (в виде чтобы схавал эксель)
S =0,45*(1-cos(пи()/3))*(2*1,1/(1,1+2,2))^2/0,4 =
копирую вот эту часть
=0,45*(1-cos(пи()/3))*(2*1,1/(1,1+2,2))^2/0,4
вставляю в эксель
получаю ответ
0,3
*********************
ответ S=0,3 м = 30 см