Question

Физика 10 класс. Подробно Брусок скользит после толчка вверх по гладкой наклонной плоскости и возвращается в начальную точку. Начальная скорость бруска v0, угол наклона плоскости а.
а) Запишите выражение для времени t1 движения бруска по наклонной плоскости вверх.
б) Запишите выражение для времени t2 движения бруска по наклонной плоскости вниз,
в) Запишите выражение для пути 1 пройденного бруском до возвращения б начальную точку.

Answer 1

а) Для определения времени t1 движения бруска по наклонной плоскости вверх, мы можем использовать уравнение движения по наклонной плоскости. Дано, что его начальная скорость v0. Мы можем использовать компоненты его начальной скорости - v0x и v0y, чтобы рассмотреть движение по горизонтали и вертикали соответственно. Заметим, что по горизонтали скорость остается постоянной, поэтому v0x = v0. Для движения по наклонной плоскости вертикальная скорость будет меняться под влиянием гравитации, а горизонтальная скорость останется постоянной. Пусть время движения по наклонной плоскости вверх будет t1, ускорение свободного падения g. Тогда можно записать уравнения движения:

по горизонтали: x = v0x * t1
по вертикали: y = v0y * t1 - (1/2) * g * t1^2

Так как брусок возвращается в начальную точку, x = 0. Поэтому уравнение движения по горизонтали у нас становится:
v0x * t1 = 0
или
v0 * t1 = 0

Также, учитывая, что брусок скользит вверх, его начальная вертикальная скорость будет положительной, т.е. v0y > 0. Поэтому уравнение движения по вертикали:
v0y * t1 - (1/2) * g * t1^2 = 0

б) Для определения времени t2 движения бруска по наклонной плоскости вниз, мы будем использовать тот же подход, что и в пункте а). Заметим, что скорость по горизонтали остается неизменной (v0x = v0), а по вертикали становится отрицательной (так как брусок движется вниз). Поэтому уравнения движения будут выглядеть так:

по горизонтали: x = v0x * t2
по вертикали: y = v0y * t2 + (1/2) * g * t2^2

Снова, так как брусок возвращается в начальную точку, x = 0. Поэтому уравнение движения по горизонтали будет:
v0 * t2 = 0

Также, учитывая, что брусок скользит вниз, его начальная вертикальная скорость будет отрицательной (т.е. v0y < 0). Поэтому уравнение движения по вертикали:
v0y * t2 + (1/2) * g * t2^2 = 0

в) Для определения пути 1 пройденного бруском до возвращения в начальную точку, мы можем использовать уравнение пути по наклонной плоскости. Общее уравнение для пути (S) пройденного телом по наклонной плоскости можно записать как:

S = (v0^2 * sin^2(α)) / g

где v0 - начальная скорость бруска, α - угол наклона плоскости, g - ускорение свободного падения.

Таким образом, выражение для пути S пройденного бруском до возвращения в начальную точку будет:

S = (v0^2 * sin^2(α)) / g

Надеюсь, это поможет вам понять задачу и ее решение! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!