В
Все
М
Математика
О
ОБЖ
У
Українська мова
Д
Другие предметы
Х
Химия
М
Музыка
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
Э
Экономика
Ф
Физика
Б
Биология
О
Окружающий мир
Р
Русский язык
У
Українська література
Ф
Французский язык
П
Психология
А
Алгебра
О
Обществознание
М
МХК
В
Видео-ответы
Г
География
П
Право
Г
Геометрия
А
Английский язык
И
Информатика
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
И
История
iruha07082001
iruha07082001
11.02.2023 15:08 •  Физика

небольшая шайба соскальзывает без трения с вершины полусферы радиусом R=30см. На какой высоте h от основания шайба оторвется от полусферы?

Показать ответ
Ответ:
Кись123
Кись123
24.12.2023 17:35
Чтобы ответить на данный вопрос, мы можем использовать закон сохранения механической энергии.

Первым шагом, нам необходимо найти начальную потенциальную энергию шайбы. Так как шайба находится на вершине полусферы, высота h равна радиусу полусферы R. Таким образом, начальная потенциальная энергия (U начальная) равна m * g * R, где m - масса шайбы, а g - ускорение свободного падения.

Далее, шайба начинает двигаться вниз по полусфере, под действием силы тяжести. Когда шайба достигает определенной высоты h от основания полусферы, она оторвется от нее. В этот момент, потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию (U конечная = m * v^2 / 2, где v - скорость шайбы в момент отрыва).

Так как энергия сохраняется, мы можем записать следующее уравнение:

U начальная = U конечная
m * g * R = m * v^2 / 2

Масса шайбы (m) сокращается с обеих сторон уравнения, и мы получаем:

g * R = v^2 / 2

Мы знаем, что в начальный момент шайба находится в покое, поэтому ее начальная скорость (v начальная) равна 0. Таким образом, уравнение принимает следующую форму:

g * R = v^2 / 2
g * R = 0^2 / 2
g * R = 0

Очевидно, что это уравнение не даёт нам никакой информации о высоте h, на которой шайба оторвется от полусферы. Поэтому, чтобы получить ответ, нам необходимо учесть трение.

Предположим, что коэффициент трения между шайбой и полусферой равен μ. В этом случае, сила трения (F трения) будет направлена противоположно направлению движения шайбы. СИла трения можно выразить как F трения = μ * m * g, где m - масса шайбы, а g - ускорение свободного падения.

Тогда, при движении шайбы вниз, у нас возникает следующее уравнение:

m * g - F трения = m * a

где a - ускорение шайбы. Подставим значение силы трения и перепишем уравнение:

m * g - μ * m * g = m * a
(1 - μ) * m * g = m * a

С массой (m) мы также можем сократить с обеих сторон:

(1 - μ) * g = a

Таким образом, мы узнаем ускорение шайбы.

Для ответа на вопрос, на какой высоте (h) шайба оторвется от полусферы, нам нужно использовать закон сохранения энергии и уравнение движения.

Учитывая, что финальная скорость (v конечная) равна 0 (так как шайба оторвется от полусферы и остановится), уравнение движения принимает следующую форму:

v^2 = v начальная^2 + 2 * a * Δh

Подставим значения в уравнение:

0^2 = 0 + 2 * a * h

Таким образом, мы можем записать:

2 * a * h = 0

Учитывая, что a = (1 - μ) * g, получаем:

2 * (1 - μ) * g * h = 0

Уравнение становится:

h = 0 / (2 * (1 - μ) * g)

Очевидно, что значение h равно 0, что означает, что шайба не оторвется от полусферы без трения.

Вывод: шайба не оторвется от полусферы без трения.
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота