Присоединиться

11 класс·высокий уровень

С высоты h над горизонтальной плоскостью падает без начальной скорости

Условие

С высоты h над горизонтальной плоскостью падает без начальной скорости маленькое тело массой m=50гm = 50г и попадает на высоте R=h2R = \frac{h}{2} в начальную вертикальную часть гладкого желоба в виде четверти окружности радиусом R. Желоб вырезан в твердой подставке массой M=0,5кг,M = 0,5кг, которая может скользить без трения по плоскости и до падения тела была неподвижной (см. рисунок). После того как тело покидает подставку, оно подлетает к свободному концу легкой горизонтальной пружины жесткостью k=100Н/м,k = 100Н/м, другой конец которой закреплен, двигаясь в направлении оси этой пружины. Максимальная деформация пружины после этого оказывается равной x=10смx = 10см Найдите высоту h.

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Обоснование1. Систему отсчета, связанную с Землей, будем считать инерциальной (ИС О).2. Будем считать подставку абсолютно твердым телом, после взаимодействия которого с падающим на него телом механическая энергия системы сохраняется.3. Поскольку трение о плоскость отсутствует, сохраняется нулевая горизонтальная проекция суммарного импульса системы из тела и подставки.4. После покидания подставки и начала взаимодействия тела с пружиной его кинетическая энергия полностью превращается в потенциальную энергию пружины при максимальном ее сжатии. Перейдем к решению.

Осталось ещё 5 шагов

  1. Изобразим на рисунке систему в момент, когда…

  2. Горизонтальная проекция суммарного импульса…

  3. На втором этапе процесса кинетическая энергия…

  4. Из записанных уравнений получаем: V= ( m/M )…

  5. Подставив численные данные из условия задачи…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика (расчетная задача высокого уровня с обоснованием)»

С высоты h над горизонтальной плоскостью падает без начальной скорости — решение с объяснением | Lom Ai