Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Шайбе массой 100 г, находящейся на наклонной плоскости, сообщили

Условие

Шайбе массой 100 г, находящейся на наклонной плоскости, сообщили скорость 4 м/с, направленную вверх вдоль наклонной плоскости. Шайба остановилась на расстоянии 1 м от начала движения. Угол наклона плоскости 30°. Чему равна сила трения шайбы о плоскость?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. 1 способЗапишем закон сохранения энергии для незамкнутой системы: Aтр=Eпол2−Eпол1,A_тр=E_пол_2 - E_пол_1, где полная энергия в первом состоянии равна E_пол_1=E_к_1= \frac{m v^{2}}{2} , а во втором состоянии E_пол_2=E_п_2=mgh, причем высота подъема шайбы h=lsin⁡альфаh=l \sin альфа Работа силы трения равна Aтр=−FтрlA_тр= - F_трl Таким образом, получаем: минусFтрl=mglsin⁡альфа−mv22минус F_трl=mgl \sin альфа - \frac{m v^{2}}{2} Тогда модуль силы трения равен: Fтр=mv22l−mgsin⁡альфа=0,1⋅162⋅1−0,1⋅10⋅0,5=0,3НF_тр= \frac{m v^{2}}{2l} - mg \sin альфа = \frac{0,1 \cdot 16}{2 \cdot 1} - 0,1 \cdot 10 \cdot 0,5=0,3Н 2 способОпределим сперва величину ускорения шайбы, используя так называемую формулу для пути без времени: l=vкон2−vнач22a,vкон=0⇔a=минусvнач22l=минус(4м/с)22⋅1м=−8м/с2l=\displaystyle \frac{v_кон^{2} - v_нач^{2}}{2a} , v_кон=0 \Leftrightarrow a= \frac{минус v_нач^{2}}{2l} = \frac{минус ( 4м/с )^{2}}{2 \cdot 1м} = - 8м/с^{2} Знак минус у ускорения возник, так как тело тормозит и ускорение направлено вниз по склону, чтобы дальше не запутаться, будем в последующих формулах считать, что a=8м/с2>0,a=8м/с^{2} > 0, а знак минус учитывать при проектировании уравнений.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Второй закон Ньютона в проекции на ось…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Расчетная задача»