يتم تحرير جثة من أعلى طائرة مائلة من ثيلا الميل. يصل إلى القاع بالسرعة V. إذا كان الحفاظ على الطول نفسه تضاعفت زاوية الميل ما هي سرعة الجسم والوصول إلى الأرض؟

يتم تحرير جثة من أعلى طائرة مائلة من ثيلا الميل. يصل إلى القاع بالسرعة V. إذا كان الحفاظ على الطول نفسه تضاعفت زاوية الميل ما هي سرعة الجسم والوصول إلى الأرض؟
Anonim

إجابة:

# v_1 = sqrt (4 * H * g costheta #

تفسير:

اسمحوا يكون ارتفاع المنحدر في البداية # H # وطول المنحدر يكون # ل #. واسمحوا #theta #تكون الزاوية الأولية.

يوضح الشكل مخطط الطاقة في نقاط مختلفة من الطائرة المائلة.

هناك ل # Sintheta = H / لتر # # …………..(أنا)#

و ال # costheta = الجذر التربيعي (ل ^ 2-H ^ 2) / لتر # # …………. (ب) #

ولكن الآن بعد التغيير زاوية جديدة هي (#theta _ @ #)=# 2 * ثيتا #

سمح# # H_1 يكون الارتفاع الجديد للمثلث.

# sin2theta = 2sinthetacostheta #=# h_1 / لتر #

لأن طول الميل لم يتغير بعد.

باستخدام (i) و (ii)

نحصل على ارتفاع جديد كما ،

# h_1 = 2 * H * الجذر التربيعي (ل ^ 2-H ^ 2) / لتر #

عن طريق الحفاظ على إجمالي الطاقة الميكانيكية ،

نحن نحصل،

# mgh_1 = 1 / 2mv_1 ^ 2 # السماح # _v1 # تكون سرعة جديدة

وضع # # h_1 في هذا ،

# V_1 = الجذر التربيعي (4 * H * ز * الجذر التربيعي (ل ^ 2-H ^ 2) / لتر) #

أو (لتقليل المتغيرات)

# v_1 = sqrt (4 * H * g costheta #

لكن السرعة الأولية هي

# ت = الجذر التربيعي (2gH) #

# V_1 / ت = الجذر التربيعي (2 * costheta #

أو

# V_1 = ت * الجذر التربيعي (2 * costheta #

وبالتالي ، تصبح السرعة #sqrt (2costheta) # مرات الأولي.