Ciało o masie m przymocowane do nici o długości lo zatacza okrąg o promieniu równym długości nici z prędkością vo. Jaką pracę należy wykonać ściągając ciało do środka okręgu, skracając nić o delta l.

Ciało o masie m przymocowane do nici o długości lo zatacza okrąg o promieniu równym długości nici z prędkością vo. Jaką pracę należy wykonać ściągając ciało do środka okręgu, skracając nić o delta l.
Odpowiedź

Witam,   Dane: m - masa ciała lo - długość nici r = lo  - promień okręgu vo - prędkość ciała delta l  - skrócenie nici   Szukane: W = ?  praca   w tym przypadku wykonana praca jest równa zmianie energii kinetycznej:   W = delta Ek                delta Ek = m * vk ^ 2 / 2  - m * vo ^ 2 / 2   vk - prędkość końcowa ciała (po skróceniu nici)   prędkość tę możemy wyznaczyć z zasady zachowania momentu pędu:   ale wcześniej zdefiniujmy moment pędu:   L = p * l * sin a     a = 90 stopni     sin 90 = 1    wobec tego: L = p * l       L - moment pędu   oraz   p = m * v     p - pęd ciała   w naszym przypadku mamy: Lo = m * vo * lo     oraz    Lk = m * vk * (lo - delta l)   z zasady zachowania momentu pędu: Lo = Lk m * vo * lo = m * vk * (lo - delta l)         / : m vo * lo = vk * (lo - delta l)       / : (lo - delta l) vo * lo / (lo - delta l) = vk   tę prędkość końcową wstawiamy do wzoru na pracę:   W = delta Ek = m * vk ^ 2 / 2  - m * vo ^ 2 / 2 W = m * (vo * lo / (lo - delta l)) ^ 2 / 2   -  m * vo ^ 2 / 2 W = m * vo ^ 2 * lo ^ 2 / (lo - delta l) ^ 2 / 2  - m * vo ^ 2 / 2 W = m * vo ^ 2 / 2 * [lo ^ 2 / (lo - delta l) ^ 2  -  1] =========================================================== proszę bardzo, pozdrawiam :)

Dodaj swoją odpowiedź