С горки высотой 2 м съезжают санки. Какой путь пройдут санки на горизонтальном участке, если коэффициент трения на нём равен 0,06? Трением на горке пренебречь.
Ответы на вопрос
Для решения задачи нужно воспользоваться законами сохранения энергии и учесть работу силы трения на горизонтальном участке.
-
Энергия на вершине горки.
Пусть масса санок — , высота горки — . На вершине горки санки обладают потенциальной энергией:где — ускорение свободного падения, примерно .
-
Энергия при сплошном сплошном движении.
На горизонтальном участке, когда санки достигли его, вся потенциальная энергия превращается в кинетическую:Из закона сохранения энергии:
Упрощаем выражение, сократив массу :
откуда скорость санок на горизонтальном участке будет:
-
Работа силы трения.
На горизонтальном участке сила трения действует на санки и замедляет их движение. Она равна:где — коэффициент трения, — сила нормальной реакции (в данном случае равная весу санок). Тогда сила трения:
-
Пройденный путь.
Работа силы трения замедляет санки. Для того чтобы определить путь, который они пройдут на горизонтальном участке, воспользуемся уравнением работы:где — путь, который санки пройдут на горизонтальном участке. Эта работа равна изменению кинетической энергии санок, которое равно начальному значению их кинетической энергии:
Подставим силу трения и выразим путь :
Масса сокращается:
Подставим значение скорости и ускорение свободного падения :
Решим это уравнение:
Отсюда:
Ответ: санки пройдут на горизонтальном участке путь примерно 33,4 метра.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

