При скатывании диска массой m с с высоты h его потенциальная энергия mgh преобразовывается в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения: mgh=mv^2/2+Jw^2/2, где J - момент инерции диска. Длина наклонной плоскости l связана с её высотой h соотношением l=h/sin(a), линейная скорость v связана с угловой скоростью w соотношением v=wR, где R - радиус диска. Тогда mglsin(a)=v^2/2*(m+J/R^2). Так как движение тела происходит лишь под действием силы тяжести, то оно равноускоренное. Тогда v=at и l=at^2/2. Отсюда ускорение a=mgsin(a)/(m+J/R^2). Момент инерции диска J=mR^2/2. Тогда ускорение a=mgsin(a)/(3m/2)=2gsin(a)/3
После броска вверх, тело достигнет максимальной высоты, откуда полетит вниз без начальной скорсоти,т.е. =0. Найдём время, за которое тело приобрело скорость 20 м/с
Значит, время, за которое тело достигло максимальнйо высоты 10-2=8с. Время, за которое тело поднилось на высоту h будет равно времени, за которое это тело свободно падало с этой же высоты. Значит, высота, с которой упало тело
Найдем конечную скорость тела, по закону сохранения энергии, она будет равна начальной скорости при броске вверх
Длина наклонной плоскости l связана с её высотой h соотношением l=h/sin(a), линейная скорость v связана с угловой скоростью w соотношением v=wR, где R - радиус диска.
Тогда mglsin(a)=v^2/2*(m+J/R^2). Так как движение тела происходит лишь под действием силы тяжести, то оно равноускоренное. Тогда v=at и l=at^2/2. Отсюда ускорение a=mgsin(a)/(m+J/R^2). Момент инерции диска J=mR^2/2. Тогда ускорение a=mgsin(a)/(3m/2)=2gsin(a)/3
После броска вверх, тело достигнет максимальной высоты, откуда полетит вниз без начальной скорсоти,т.е. =0. Найдём время, за которое тело приобрело скорость 20 м/с
Значит, время, за которое тело достигло максимальнйо высоты 10-2=8с. Время, за которое тело поднилось на высоту h будет равно времени, за которое это тело свободно падало с этой же высоты. Значит, высота, с которой упало тело
Найдем конечную скорость тела, по закону сохранения энергии, она будет равна начальной скорости при броске вверх
ответ: 80 м/с.