ГДЗ: Задание 546. Почему конечная скорость не зависит от длины склона — Закон сохранения механической энергии / Физика. 9 класс. Базовый уровень. Сборник вопросов и задач
Законы движения и взаимодействия телСтраница: 85Задачи-исследования
Задание 546. Почему конечная скорость не зависит от длины склона
Задачи-исследования
Объясните одинаковую скорость шара внизу склонов одной высоты, разных длин и углов.
Условие из сборника, с. 85, фрагмент 1
Ответ
При одинаковом начале из покоя потенциальная энергия теряется на одну и ту же величину mgh. Если потери пренебрежимо малы, она переходит в одинаковую кинетическую энергию. Для скользящей материальной точки v=√(2gh). Для одинакового сплошного шара, катящегося без проскальзывания, \(mgh=mv^2/2+I\omega^2/2=\frac7{10}mv^2\), поэтому \(v=\sqrt{10gh/7}\).
Обе модели дают независимость конечной скорости от длины и угла при одной высоте, но разные численные скорости. Время движения по разным склонам обычно различается. Реальные потери могут нарушить точное равенство.
Что применять при решении
Сохранение механической энергии
\(K_0+U_0=K_1+U_1\) при отсутствии работы неконсервативных сил.
Изменение энергии
\(\Delta(K+U)=A_{\rm неконс}\).
Пружина и тяжесть
При сжатии вертикальной пружины тяжесть продолжает совершать работу на дополнительном пути.
Нулевой уровень
Все высоты и энергии в одном расчёте должны относиться к согласованному нулю.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
