ответ: 41 м
Объяснение:
Дано:
h = 5 м
α = 30°
μ = 0,1
s - ?
Согласно ЗСЭ при движении санок по наклонной плоскости
mgh = ( mv² )/2 + Aтр.1
Где Aтр.1 - работа сил трения на наклонной плоскости
v - скорость тела у "подножия" наклонной плоскости
Поэтому
Атр.1 = Fтр.1L
Где L - длина наклонной плоскости
Атр.1 = μN1L
Т.к. N1 = mgcosα ( Докажите самостоятельно )
Тогда
Атр.1 = μmgcosαL
Возвращаюсь к начальному уравнению
Получим что
mgh = ( mv² )/2 + μmgcosαL (1)
Теперь перейдем к движению тела на горизонтальной плоскости
Согласно ЗСЭ
( mv² )/2 = Aтр.
( mv² )/2 = Fтр.s
Где Fтр. - сила трения на горизонтальном участке движения
Соответственно Fтр. = μmg ( Докажите самостоятельно )
Тогда
( mv² )/2 = μmgs
Подставим данное выражение в уравнение (1)
mgh = μmgs + μmgcosαL
Упростим
h = μ( s + cosαL )
sinα = h/L
Отсюда
L = h/sinα
Тогда
h = μ( s + ( hcosα )/sinα )
h = μ( s + hctgα )
s + hctgα = h/μ
s = h/μ - hctgα
s = h( 1/μ - ctgα )
s = 5( 1/0,1 - 1,73 ) ≈ 41 м
40 м
Объяснение:
Дано:
H = 5 м
α = 30°
μ = 0,1
S₂ - ?
1)
Ускорение при движении на наклонной плоскости:
a = g·(sinα - μ·cosα)
a = 10·(sin 30° - 0,1·cos 30°) ≈ 10·(0,5-0,1·0,866) ≈ 4 м/с²
2)
Скорость в конце наклонной плоскости:
Из формулы:
S₁ = (V² - V₀²) / (2·a)
V² = 2·a·S₁
Здесь S₁=2·H=2·5 = 10 м, так как угол наклона 30⁰. Начальная скорость V₀=0.
Имеем:
V² = 2·4·10 = 80 (м/с)²
3)
Кинетическая энергия санок будет потрачена на работу против сил трения:
m·V²/2 = Fтр·S₂
m·V²/2 = μ·m·g·S₂
V² = 2·μ·g·S₂
S₂ = V²/(2·μ·g) = 80 / (2·0,1·10) = 40 м
S=48 м
t=4 c
ΔS-?
Уравнение движения:
S=a*t²/2
Найдем ускорение:
a = 2*S/t² = 2*48/16 = 6 м/с²
Найдем путь за 3 секунды:
S1 =a*t²/2=6*3²/2 = 27 м
Значит, за четвертую секунду тело
ΔS = 48-27=21 м