U podnóża równi pochyłej nachylonej do poziomu pod kątem 30 stopni nadano ciału szybkość początkową 3m/s. Oblicz pomijając tarcie: a) szybkość ciała po 0,5s ruchu b) drogę, którą przebędzie ciało od tej chwili do zatrzymania Również prosze o rysunki d

U podnóża równi pochyłej nachylonej do poziomu pod kątem 30 stopni nadano ciału szybkość początkową 3m/s. Oblicz pomijając tarcie: a) szybkość ciała po 0,5s ruchu b) drogę, którą przebędzie ciało od tej chwili do zatrzymania Również prosze o rysunki do tego zadania
Odpowiedź

[latex]v_0=3 frac{m}{s} \ \ alpha=30^circ\\t=0,5s[/latex] Na ciało znajdujące się na równi, działa siła skierowana w dół równi. Jest to składowa siły grawitacji (Fg), równoległa do równi. Nazwijmy ją siłą zsuwającą i oznaczmy Jako Fs. Jej wartość jest zależna od kąta nachylenia równi i wynosi: [latex]F_s=F_gsinalpha=mgsinalpha[/latex] Przyspieszenie ciała (w tym przypadku opóźnienie) liczymy z II zasady dynamiki. [latex]a= frac{F_s}{m} =gsinalpha[/latex] Możemy teraz obliczyć prędkość ciała po 0,5s. [latex]v=v_0-at=v_0-gtsinalpha \ \ v=3 frac{m}{s} -10 frac{m}{s^2} cdot0,5scdot frac{1}{2} =0,5 frac{m}{s} [/latex] Do drugiej części zadania wprowadzimy nowe oznaczenia: [latex]v_0=0,5 frac{m}{s} \ \ a=gsinalpha=5 frac{m}{s^2} [/latex] Mamy wzór na drogę: [latex]s=v_0t-frac{1}{2}at^2[/latex] Nie znamy czasu w jakim ciało się zatrzyma. Musimy więc go wyznaczyć. Skorzystamy z wcześniej przywołanego wzoru na prędkość w ruchu jednostajnie opóźnionym. [latex]v=v_0-at[/latex] Ciało zatrzyma się gdy v = 0. Po wstawieniu tego do równania otrzymamy czas zatrzymania się z prędkości v₀. [latex]0=v_0-atquadiffquad t= frac{v_0}{a} \ \ s= frac{v_0^2}{a} - frac{v_0^2}{2a} = frac{v_0^2}{2a} \ \ s= frac{(0,5 frac{m}{s} )^2}{2cdot5 frac{m}{s^2} } =0,025m=2,5cm[/latex]

Dodaj swoją odpowiedź