Лидеры рейтинга
Мастер-Эксперт
1098
Академик
419
Мастер-Эксперт
397
Мастер-Эксперт
330
Советник
99
Профессионал
50
Профессор
44
8.1.6
02.01.2021
JS: 2.2.2
CSS: 4.2.0
jQuery: 3.5.1
Консультации и решение задач по физике.
Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
|
Перейти к консультации №: |
|
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: По гладкой горизонтальной поверхности в поле тяжести g движется длинная доска
длиной l с равномерно распределенной по длине массой и одним концом наезжает на
шершавый участок поверхности с коэффициентом трения µ. Какой должна быть
минимальная скорость доски v, чтобы она выехала на шершавый участок
полностью?
Состояние: Консультация закрыта
Здравствуйте, stepa123q!
1. Работа силы трения равна изменению кинетической энергии тела
Aтр=ΔEk (1)
2. Поскольку конечная скорость доски равна нулю, следовательно
ΔEk=(1/2)mv2 (2)
здесь в записи мы уже опустили знаки "-", поскольку в решении данной задачи имеет значение лишь величина изменения кинетической энергии и величина работы силы трения
3. Сила трения линейно зависит от массы той части доски, которая к данному моменту времени оказалась на шершавой поверхности. В свою очередь, эта самая масса dm пропорциональна длине dl части доски на шершавой поверхности (см.рис.1)
Рис.1
4. Работа силы трения численно равна площади треугольника под графиком зависимости Fтр(х) на участке от х=0 до х=l (см.рис.2).
Сила трения, действующая на доску линейно изменяется от 0 до максимального значения
Fтр max=μmg (3) ,
когда уже вся доска окажется на шершавой поверхности.
Рис.2
Отсюда
Aтр=(1/2)μmgl (4)
5. В соответствии с тождеством (1), приравниваем правые части выражений (2) и (4)
(1/2)mv2=(1/2)μmgl (5)
Отсюда искомая скорость
v=√(μgl)
Удачи
|
Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 27.12.2020, 15:23 |
Рейтинг ответа:
0 Сообщение модераторам Отправлять сообщения |
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.