Яка буде швидкість тіла в кінці спуску з вершини похилої площини висотою 5 м і кутом нахилу до горизонту 45°, якщо коефіцієнт тертя тіла про поверхню площини дорівнює 0,19?
Подтвержденное решение:
Разъяснение:
Для расчета скорости тела на конце спуска по наклонной плоскости с учетом трения необходимо использовать законы динамики и закон сохранения энергии.
1) Примем положительным направлением ось x вдоль наклонной плоскости, а ось y в направлении, противоположном гравитации.
2) Найдем работу силы трения, действующей на тело, во время спуска по наклонной плоскости. Работа силы трения равна произведению модуля силы трения на расстояние, которое тело преодолевает по наклонной плоскости.
3) Рассчитаем потенциальную энергию тела на вершине спуска, а также на его конце. Разница между потенциальной энергией на вершине и на конце спуска будет равна работе силы тяжести.
4) Выразим потенциальную энергию через скорость и подставим найденные значения в уравнение.
5) Рассчитаем скорость тела на конце спуска, используя уравнение сохранения энергии.
Пример использования:
В данном примере у нас есть наклонная плоскость высотой 5 м и углом наклона 45°. Коэффициент трения тела о поверхность плоскости равен 0,19. Найдем скорость тела на конце спуска.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется прочитать дополнительную литературу о законах динамики и законе сохранения энергии. Также полезно изучить примеры решения задач по данной теме для лучшего освоения методики расчетов.
Упражнение:
Как изменится скорость тела на конце спуска, если коэффициент трения тела о поверхность плоскости увеличится до 0,25?