Здравствуйте, olya01.ya!
Предлагаю Вам следующее решение задачи.
Дано:
-- радиус колеса, масса
которого сосредоточена на ободе;
-- высота горки, с которой колесо скатывается из состояния покоя без проскальзывания.
Определить:
-- скорость центра масс колеса в момент ската.
Решение
В начальный момент времени колесо обладает нулевой начальной скоростью
центра масс, нулевой угловой скоростью
вращения относительно центра масс, его кинетическая энергия
равна нулю, а потенциальная энергия колеса относительно уровня основания горки равна
В момент ската потенциальная энергия колеса равна нулю
, а кинетическая энергия составляет
При этом момент инерции колеса относительно его оси вращения, проходящей через центр масс, равен
а угловая скорость вращения колеса равна
Значит,
Из закона сохранения механической энергии получим
(ед. скорости).
Ответ:
ед. скорости.
Об авторе:
Facta loquuntur.