Để kích thích tàu lượn siêu tốc, một chiếc xe đẩy được đặt ở độ cao 4 m và được phép lăn từ phần còn lại xuống đáy. Tìm từng điều sau đây cho giỏ hàng nếu có thể bỏ qua ma sát: a) tốc độ ở độ cao 1 m, b) chiều cao khi tốc độ là 3 m / s?

Để kích thích tàu lượn siêu tốc, một chiếc xe đẩy được đặt ở độ cao 4 m và được phép lăn từ phần còn lại xuống đáy. Tìm từng điều sau đây cho giỏ hàng nếu có thể bỏ qua ma sát: a) tốc độ ở độ cao 1 m, b) chiều cao khi tốc độ là 3 m / s?
Anonim

Câu trả lời:

#a) 7,67 ms ^ -1 #

#b) 3,53m #

Giải trình:

Như người ta nói không xem xét về lực ma sát, trong quá trình đi xuống này,tổng năng lượng của hệ thống sẽ được bảo tồn.

Vì vậy, khi xe đẩy ở trên tàu lượn siêu tốc, nó ở trạng thái nghỉ, vì vậy ở độ cao đó # h = 4m # nó chỉ có năng lượng tiềm năng # mgh = mg4 = 4mg # Ở đâu, # m # là khối lượng của giỏ hàng và # g # là gia tốc do trọng lực.

Bây giờ, khi nó sẽ ở độ cao # h '= 1m # trên mặt đất, nó sẽ có một số năng lượng tiềm năng và một số động năng. Vì vậy, nếu ở độ cao đó, vận tốc của nó là # v # sau đó tổng năng lượng ở độ cao đó sẽ là # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #

vì vậy, chúng ta có thể viết

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

hoặc là, # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (xem # m # đang bị hủy bỏ từ cả hai phía)

Đưa, # g = 9,81 m s ^ -2 # chúng tôi nhận được,

# v = 7,67 ms ^ -1 #

Một lần nữa, sử dụng cùng một phương trình, nếu bạn lấy # v = 3ms ^ -1 # sau đó #h '' # tức là chiều cao mà tại đó vận tốc sẽ trở thành # 3ms ^ -1 # sẽ được tìm thấy theo cách được đề cập dưới đây!

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

hoặc là, # 4g = h''g + 9/2 #

hoặc là, #h '' = 3,53m #

vì vậy, tại # 3,53m # trên tốc độ mặt đất sẽ có được # 3 ms ^ -1 #