1. однородный шар скатывается без скольжения с плоскости, наклоненной под углом 15° к горизонту. за какое время он пройдет путь 2м и какой будет его скорость в конце пути?
2.поезд массой m = 600 т движется под гору с уклоном α = 0,3° и за время t = 1 мин развивает скорость v = 18 км/ч. коэффициент трения μ = 0,01. определите среднюю мощность p локомотива [ ответ 195 квт ].
плес
нужно подробное решение.
Угол наклона равен 8.3 градуса
Объяснение:
Данная задача является первой задачей в олимпиаде "Ломоносов" 2021-2022 по физике 10-11 класс и будет решена в общем виде, так как у всех были разные значения коэффициента трения:
Анимацию столкновения можно глянуть тут: https://youtu.be/yDroGp3K5Q0
На высоте h первая шайба обладала потенциально энергией , которая затем перешла целиком в энергию кинетическую тела, когда оно скатилось
Так как поверхность гладкая и потерь энергии не было, то:
Пусть U1 - скорость первой шайбы после столкновения, а U2 - скорость второй, тогда запишем закон сохранения импульсов:
Так как удар абсолютно упругий запишем сохранение кинетических энергий
Имея систему
Найдем значение U2:
Подставим в уравнение импульсов:
Когда меньшее тело выходит на шероховатую наклонную плоскость то на него действуют силы, что указаны на рисунке 5, отсюда:
Из наклонной плоскости где один катет против угла альфа равен H, а гипотенуза равна S, выразим S:
Согласно формуле: , где V0 - U2, а V1 равно нулю, так как конечная скорость равна нулю, подставим: