Một cơ thể được giải phóng từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng của theta. Nó chạm đáy với vận tốc V. Nếu giữ nguyên chiều dài thì góc nghiêng gấp đôi thì vận tốc của vật sẽ chạm đất là bao nhiêu?

Một cơ thể được giải phóng từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng của theta. Nó chạm đáy với vận tốc V. Nếu giữ nguyên chiều dài thì góc nghiêng gấp đôi thì vận tốc của vật sẽ chạm đất là bao nhiêu?
Anonim

Câu trả lời:

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

Giải trình:

hãy để chiều cao của độ nghiêng ban đầu là # H # và độ dài của độ nghiêng là # l #và để #theta #là góc ban đầu.

Hình vẽ cho thấy biểu đồ năng lượng tại các điểm khác nhau của mặt phẳng nghiêng.

ở đó cho # Sintheta = H / l # # ………….. (i) #

# costheta = sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l # # …………. (ii) #

nhưng, bây giờ sau khi thay đổi góc độ mới là (#theta _ @ #)=# 2 * theta #

Để cho# H_1 # là chiều cao mới của tam giác.

# sin2theta = 2sinthetacostheta #=# h_1 / l #

vì độ dài của độ nghiêng vẫn chưa thay đổi.

sử dụng (i) và (ii)

chúng ta có được chiều cao mới như, # h_1 = 2 * H * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l #

bằng cách bảo toàn Tổng năng lượng cơ học, chúng tôi nhận được, # mgh_1 = 1 / 2mv_1 ^ 2 # để cho # _v1 # là tốc độ mới

đặt # h_1 # trong này

# v_1 = sqrt (4 * H * g * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l) #

hoặc (để giảm biến)

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

nhưng vận tốc ban đầu là

# v = sqrt (2gH) #

# v_1 / v = sqrt (2 * costheta #

hoặc là

# v_1 = v * sqrt (2 * costheta #

Do đó, vận tốc trở thành #sqrt (2costheta) # lần ban đầu.