Na walcu o masie M=9kg jest nawinięty sznur, na którego końcu jest przywiązany odważnik o masie m=2kg. Znaleźć przyspieszenie odważnika. Należy skorzystać z zasady zachowania energii. Walec rozpatrywać jako jednorodny, tarcie pominąć.  

Na walcu o masie M=9kg jest nawinięty sznur, na którego końcu jest przywiązany odważnik o masie m=2kg. Znaleźć przyspieszenie odważnika. Należy skorzystać z zasady zachowania energii. Walec rozpatrywać jako jednorodny, tarcie pominąć.  
Odpowiedź

Z zasady zachowania energii mechanicznej: Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂   Ep₁ = M·g·H + m·g·h Ek₁ = 0 Ep₂ = M·g·H Ek₂ = I·ω²/2 + m·v²/2   M·g·H + m·g·h = M·g·H + I·ω²/2 + m·v²/2 m·g·h = I·ω²/2 + m·v²/2                    ,    gdzie:     ω = v/R         I = M·R²/2   m·g·h = (M·R²/2)·(v/R)²/2 + m·v²/2 m·g·h = M·v²/4 + m·v²/2       ----->       v² = 4·m·g·h/(M + 2·m)   W ruchu jednostajnie przyspieszonym mamy również: v = a·t           h = a·t²/2 Po wyeliminowaniu t z tych równań mamy: h = v²/(2·a)        ------>     a =  v²/(2·h)   a = [4·m·g·h/(M + 2·m)] / (2·h) a = 2·m·g/(M + 2·m) = 2·2·10/(9 + 2·2) = 3.08 m/s²

Dodaj swoją odpowiedź