Брусок массой 286 г равномерно и прямолинейно тянут по доске с пружины. коэффициент трения бруска о доску равен 0,45, удлинение пружины во время движения бруска — 5,6 см.
с точностью до десятых определи жёсткость пружины.
при расчётах прими g=10 м/с².
ответ:
н/м.
Объяснение:
Исходя из формулы давления, давление обратно пропорционально площади(чем больше площадь, тем меньше давление). Отсюда следует, что наибольшее давление будет на самой маленькой по площади грани, наименьшее давление - на самой большой. Самая маленькая грань - 12 х 7 см, самая большая - 27 х 12 см. Найдем давления (сила давления будет равной в обоих случаях и равна силе тяжести, т.е. mg):
P max = mg / s min = 7,7*10 / 0,12*0,06 = 15 кПа
P min = mg/ s max = 7,7*10 / 0,24*0,12 = 3 345 Па = 3,40 кПа
1. Сначала найдём потенциальную энергию первого бруска, пока он ещё не начал движение.
Еп = m1 * g * h = 0,5 * 10 * 0,8 = 4 Дж.
2. По закону сохранения энергии, в момент когда первый брусок уже соскользнул с наклонной плоскости, но ещё не достиг второго бруска, его кинетическая энергия равна потенциальной до начала движения.
Ек1 = m1 * v1^2 / 2 = Еп.
Отсюда можем определить скорость v1 первого бруска до столкновения.
v1^2 = 2 * Ек1 / m1 = 2 * 4 / 0,5 = 16 м2/с2
v1 = корень(v1^2) = корень(16) = 4 м/с.
3. Отсюда узнаём импульс первого бруска до столкновения.
p1 = m1 * v1 = 0,5 * 4 = 2 кг.м/с
4. Поскольку второй брусок до столкновения не двигался, он обладал нулевым импульсом. р2 = 0.
5. По закону сохранения импульса, находим общий импульс обоих брусков после столкновения.
р = р1 + р2 = р1, и из него скорость брусков после столкновения v
(m1 + m2 ) * v = p1
v = p1 / (m1 + m2) = 2 / ( 0,5 + 0,3 ) = 2,5 м/с
5. Находим общую кинетическую энергию обоих брусков после столкновения
Е = (m1 + m2 ) * v^2 / 2
Е = (0,5 + 0,3 ) * 2,5^2 / 2 = 0,8 * 6,25 / 2 = 2,5 Дж -- это ответ.
Проверь за мной с калькулятором, что не закралась случайная ашипка.