لتحفيز السفينة الدوارة ، يتم وضع عربة على ارتفاع 4 أمتار ويسمح للفة من الراحة إلى الأسفل. ابحث عن كل مما يلي للعربة إذا كان من الممكن تجاهل الاحتكاك: أ) السرعة عند ارتفاع 1 م ، ب) الارتفاع عندما تكون السرعة 3 م / ث؟

لتحفيز السفينة الدوارة ، يتم وضع عربة على ارتفاع 4 أمتار ويسمح للفة من الراحة إلى الأسفل. ابحث عن كل مما يلي للعربة إذا كان من الممكن تجاهل الاحتكاك: أ) السرعة عند ارتفاع 1 م ، ب) الارتفاع عندما تكون السرعة 3 م / ث؟
Anonim

إجابة:

# أ) 7.67 مللي ^ -1 #

# ب) 3.53 م #

تفسير:

كما يقال عدم التفكير في قوة الاحتكاك ، خلال هذا الهبوط ،ستبقى الطاقة الكلية للنظام محفوظة.

لذلك ، عندما كانت العربة على قمة السفينة الدوارة ، كانت في حالة استراحة ، وذلك في هذا الارتفاع # ح = 4M # كان لديها طاقة محتملة فقط # MGH = = MG4 4mg # أين، # م # هي كتلة العربة و # ز # هو التسارع بسبب الجاذبية.

الآن ، عندما يكون في ذروة # ح '= 1M # فوق الأرض ، سيكون لها بعض الطاقة الكامنة وبعض الطاقة الحركية. لذلك ، إذا كانت في هذا الارتفاع سرعتها #الخامس# ثم إجمالي الطاقة في هذا الارتفاع سيكون # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #

لذلك ، يمكننا الكتابة ،

# mgh = mgh '+1/2 mv ^ 2 #

أو، # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (نرى # م # يتم إلغاؤها من كلا الجانبين)

وضع، # g = 9.81 m s ^ -2 # نحن نحصل،

# v = 7.67 مللي ^ -1 #

مرة أخرى ، باستخدام نفس المعادلة ، إذا كنت تأخذ # ت = 3ms ^ -1 # ثم # س '' # بمعنى الارتفاع الذي تصبح فيه السرعة # 3ms ^ -1 # سيتم العثور في هذا الطريق المذكورة أدناه!

# mgh = mgh '' + 1/2 m (3) ^ 2 #

أو، # 4g = h''g + 9/2 #

أو، # س '' = 3.53m #

لذلك ، في # # 3.53m فوق سرعة الأرض كان # 3 مللي ^ -1 #