Нагревание твёрдого тела: температура повышается, внутренняя энергия молекул повышается, теплота поглощается.
Плавление твёрдого тела - твёрдое тело переходит в жидкую фазу: температура остаётся постоянной, внутренняя энергия молекул повышается, теплота поглощается.
Нагревание жидкости: температура повышается, внутренняя энергия молекул повышается, теплота поглощается.
Испарение - переход жидкости в газообразное состояние: температура остаётся постоянной, внутренняя энергия молекул повышается, теплота поглощается.
Нагревание газа: температура повышается, внутренняя энергия молекул повышается, теплота поглощается.
Охлаждение газа: температура понижается, внутренняя энергия молекул понижается, теплота выделяется.
Конденсация - газ переходит в жидкую фазу: температура остаётся постоянной, внутренняя энергия молекул понижается, теплота выделяется.
Охлаждение жидкости: температура понижается, внутренняя энергия молекул понижается, теплота выделяется.
Кристаллизация - жидкость переходит в твёрдую фазу: температура остаётся постоянной, внутренняя энергия молекул понижается, теплота выделяется.
Охлаждение твёрдого тела: температура понижается, внутренняя энергия молекул понижается, теплота выделяется.
, при условии:
;
*** если же переход от наклонной плоскости скруглённый, и: , то:
.
Объяснение:
По закону сохранений энергии:
;
где:
и
– начальные значения кинетической и потенциальной энергии;
и
– значения кинетической и потенциальной энергии перед ударом о горизонтальную поверхность, в самом низу наклонной плоскости;
– работа силы трения на наклонной плоскости;
– работа
силы трения на наклонной плоскости,
где: – длина наклонной плоскости;
;
В итоге:
;
(*) ;
Из этого вытекает очевидное условие, что:
;
;
, т.е. угол наклона должен быть более значения:
, иначе груз вообще не сдвинется с места, и, разумеется, никакого расстояния
не пройдёт, а общая формула (данная в ответе) даст формально отрицательный ответ для высоты
.
Теперь «удар», т.е. переход с наклонной плоскости на горизонталь. Во время удара теряется вертикальная составляющая импульса . Это происходит почти мгновенно (
), под воздействием гасящей его чрезвычайно резко возрастающей на время гашения силы реакции опоры (и веса – соответственно)
. Удар груза об опору в момент его перехода на горизонталь будем считать абсолютно неупругим, происходящим таким образом, что груз после него не подскакивает. Тогда можно записать, что:
;
;
За это время груз так же заметно замедляется под воздействием чрезвычайно резко возрастающей на время гашения силы трения:
;
Соответственно, гасится и горизонтальный импульс:
;
;
Из последнего вытекает очевидное условие, что:
;
;
;
, т.е. угол наклона должен быть не более определённого значения:
, иначе груз после удара о горизонтальную плоскость просто остановится, и никакого расстояния
не пройдёт, а общая формула (данная в ответе) даст формально отрицательный ответ для высоты
.
Кинетическая энергия груза после «ударного» торможения:
;
Далее, снова по закону сохранений энергии (с учётом неизменного значения потенциальной):
;
где:
– работа силы трения на горизонтальном участке до остановки;
а – конечная кинетическая энергия (остановка);
;
;
Учитывая (*):
;
;
.
*** Если же переход от наклонной плоскости гладкий, и при этом: , т.е. радиус перехода:
, то «ударная» потеря – пренебрежима, и:
, а, значит:
.
Нужно просто приравнять координаты (ведь очевидно, что в момент встречи точки будут находиться в одной и той же координате оси Х):
x₁ = 10 + 2t
x₂ = 2 + 8t
x₁ = x₂ =>
=> 10 + 2t = 2 +8t
8t - 2t = 10 - 2
6t = 8
t = 8/6 = 4/3 ≈ 1,33 с
x₁ = 10 + 2t = 10 + 2*(4/3) = 10+ 8/3 = 30/3 + 8/3 = 38/3 ≈ 12,67 м
Проверим правильность нахождения времени, найдя x₂ - значение координаты должно быть таким же:
x₂ = 2 + 8t = 2 + 8*(4/3) = 2 + 32/3 = 6/3 + 32/3 = 38/3 ≈ 12,67 м
ответ: 1,33 с; 12,67 м.