По гладкой горизонтальной поверхности стола скользят навстречу друг другу горка со скоростью 0,5 м/с и шайба со скоростью 2 м/с. Шайба въезжает на горку, имеющую плавный переход к поверхности стола, движется без трения по горке, не отрываясь от неё и, не достигнув вершины горки, съезжает на стол. Найдите скорость (в м/с) съехавшей шайбы. Масса горки намного больше массы шайбы. Все скорости параллельны одной и той же вертикальной плоскости.
Если ответ не целый, округлите его до сотых.
Ищем скорость.В покоящейся системе отсчета вдоль , полагая при этом, что начальный импульс системы P0=MV0г-mV0ш (скорость горки направлена в положительном направлении). Будем решать задачу в системе отсчета, связанной с центром масс системы горка+шайба (Г+Ш). Скорость этой СО в неподвижной СО Vцм=P0m+M=MV0г-mV0шm+M => В системе цм для моментов времени въезда и съезда с горки скорость шайбы равна Uш=-Vш-Vцм, а скорость горки Uг=Vг-Vцм (0) => Скорости шайбы и горки в момент въезда:U0ш=-V0ш-Vцм=-(V0ш+MV0г-mV0шm+M)=-Mm+M(V0ш+V0г) и U0г=mm+M(V0ш+V0г) =>Импульсы шайбы и горки в этот момент: P0ш=-Mmm+M(V0ш+V0г) и P0г=Mmm+M(V0ш+V0г).Очевидно, P0ш+P0г=0, что и следовало ожидать, поскольку в СО цм импульс равен нулю.Т.к. по отношению к Г+Ш вдоль горизонтали нет внешних сил, то горизонтальная составляющая импульса остается равной нулю, т.е. в момент съезда с горки Pш+Pг=0 => Pг=-Pш.Тогда из ЗСЭ найдем P0ш22m+P0г22M=Pш22m+Pг22M => P0ш22(1m+1M)=Pш22(1m+1M) => Pш2=P0ш2 => Pш=±P0ш=(±)-Mmm+M(V0ш+V0г) => Uш=Pшm=(±)-Mm+M(V0ш+V0г) (1). Из (0) => скорость шайбы в неподвижной СО Vш=-Uш-VцмОчевидно, что Pш=+Poш в (1) соответствует моменту въезда на горку и непосредственно можно убедиться, что Vш=V0шPш=-Poш в (1) соответствует моменту съезда с горки и непосредственно получаем: Vш=-Mm+M(V0ш+V0г)-MV0г-mV0шm+M=-MV0ш-MV0г-MV0г+mV0шm+M=-MM+m(2V0г+V0ш)+mM+mV0шОчевидно, если M>>m, то MM+m≈1, а mM+m≈0 =>Vш=-(2V0г+V0ш)=-(2⋅0.5+2)=-3Знак минус означает, что в момент съезда шайба будет двигаться в противоположную сторону по отношению к направлению ее движения в момент въезда.
Автор:
marcos168Добавить свой ответ
По горизонтальному столу скользит брусок и сталкивается с покоящимся бруском такой же массы, имея перед ударом скорость 50 см/с. Удар абсолютно упругий. Все скорости направлены вдоль одной прямой. Коэффициент трения брусков о стол равен 0,05. Найдите расстояние (в см) между брусками после их остановки. Принять g=10 м/С^2.
Если ответ не целый, округлите его до сотых.
Предмет:
ФизикаАвтор:
roxannetiq5Ответов:
Смотреть
1)0,3х^2+5x=2 2)(x+1)(x-1)=0 3)3x^2=5x 4)x^2-16x-17=0 5)x^2-4x+5=0
Предмет:
АлгебраАвтор:
chanceandrewsОтветов:
Смотреть
Предмет:
МатематикаАвтор:
hildegardalawrenceОтветов:
Смотреть
Во вторник в ателье сшили 19 одинаковых курток, а в среду - 17 таких же курток. Всего наних израсходовали 72 м ткани. Сколько метров ткани израсходовали в каждый из этих дней
Предмет:
МатематикаАвтор:
blesaОтветов:
Смотреть