Автор Тема: Шар скатывается с наклонной плоскости  (Прочитано 5321 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Антон Огурцевич

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2401
  • Рейтинг: +5/-0
  • Пространство переходит во время, как тело в душу.
5. Шар скатывается с наклонной плоскости высотой h = 90 см. Какую линейную скорость будет иметь центр шара у основания этой плоскости? Сделать рисунок.

Оффлайн Сергей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2256
  • Рейтинг: +0/-0
Re: Шар скатывается с наклонной плоскости
« Ответ #1 : 07 Января 2018, 16:40 »
Решение.
Для решения задачи используем закон сохранения энергии. Потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию. Кинетическая энергия состоит из энергии поступательного движения и энергии вращательного движения.
\[ m\cdot g\cdot h=\frac{m\cdot {{\upsilon }^{2}}}{2}+\frac{J\cdot {{\omega }^{2}}}{2}\ \ \ (1). \]
h – высота с которой спускается шар (см. рис.), υ – скорость шара у основания плоскости, J – момент инерции шара, ω – угловая скорость вращения шара.
В конце спуска угловая скорость связана с линейной скоростью
\[ \omega =\frac{\upsilon }{R}\ \ \ (2). \]
Момент инерции шара определим по формуле
\[ J=\frac{2\cdot m\cdot {{R}^{2}}}{5}(3). \]
Подставим (3) и (2) в (1) определим скорость шара у основания плоскости
\[ \begin{align}
  & m\cdot g\cdot h=\frac{m\cdot {{\upsilon }^{2}}}{2}+\frac{2\cdot m\cdot {{R}^{2}}}{2\cdot 5}\cdot {{(\frac{\upsilon }{R})}^{2}}\ ,g\cdot h=\frac{{{\upsilon }^{2}}}{2}+\frac{{{\upsilon }^{2}}}{5},g\cdot h=\frac{7\cdot {{\upsilon }^{2}}}{10}, \\
 & \upsilon =\sqrt{\frac{10\cdot g\cdot h}{7}}.\upsilon =\sqrt{\frac{10\cdot 10\cdot 0,9}{7}}=3,59. \\
\end{align}
 \]
Ответ: 3,59 м/с.
« Последнее редактирование: 14 Января 2018, 06:35 от alsak »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24