Однородный брусок длиной l= 25 см, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности, попадает на шероховатый участок шириной 2l, коэффициент трения о который μ = 0,10. брусок преодолеет этот участок при минимальной скорости v0> равной:
Ответы на вопрос:
на шероховатом участке на брусок будет действовать сила трения, против которой нужно совершить работу. кинетическая энергия бруска должна быть не меньше этой работы, иначе брусок не преодолеет шероховатый участок.
значит, m*v0^2/2=aтр и v0=sqrt(2*aтр/m)
известно, что работа механической силы aтр=fтр*s.
а вот дальше начинаются проблемы. где взять массу бруска m, чему равна сила трения fтр и что за путь s нужно брать в формуле?
рассмотрим процесс преодоления бруском длинной l шероховатого участка шириной 2l. здесь можно выделить три участка, для которых рассчитаем fтр и работу на этом участке
1. брусок начинает наезжать на шероховатый участок, сила трения пока =0. постепенно сила трения нарастает до момента, пока брусок полностью не въедет на шероховатую поверхность. тогда сила трения fтр= μ*m*g, а путь на этом участке равен длине бруска l. работу можно вычислить, используя среднее значение силы трения
a1= fтр.ср*s= fтр/2* l = μ*m*g /2* l
2. на втором участке брусок целиком находится на шероховатом участке и проходит путь l.
a2= fтр *s= μ*m*g* l
3. на третьем участке брусок начинает съезжать с шероховатого участка. сила трения максимальна fтр= μ*m*g и постепенно снижается до 0 в момент, когда брусок полностью съезжает на гладкую поверхность. этот случай мы считали на первом участке, только сила изменялась наоборот.
a3= fтр.ср*s= fтр/2* l = μ*m*g /2* l
вся работа против сил трения равна
a=a1+a2+a3=2* μ*m*g* l
подставляем в формулу для определения скорости. а вот и масса сократилась!
v0=sqrt(2*aтр/m)= sqrt(2*2* μ*m*g* l /m)= sqrt(4* μ*g* l)= sqrt(4* 0,1*10* 0,25)=1 м/с
ответ: 1 м/с
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
ангел15070524.09.2021 23:37
-
крис85505.07.2020 22:10
-
Dashatatur116.02.2021 22:10
-
basarbakhtiar01.09.2021 16:07
-
kir1kir119.05.2021 04:45
-
Анастасія200716.08.2020 19:46
-
anka11017.12.2021 09:17
-
MaxonA03.10.2022 03:26
-
dima20075611.12.2020 02:49
-
ПростоБегун20.10.2022 20:55
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.