Помогите досконально вывести формулу с рисунком "Скольжение тела с наклонной плоскости"
Помогите подробно вывести формулу с рисунком
"Скольжение тела с наклонной плоскости"
1 ответ
Данил Заплешнев
ПИШИ ВОТ ТАК И Избери ЧТО Для тебя Надобно . изменение механической энергии санок одинаково работе сил трения на наклонном и горизонтальном участках (A1 и A2). Потенциальную энергию будем отсчитывать от основания горы. Тогда получим уравнение: (1)где m масса санок, l длина наклонного участка.Как видно из рисунка, сила трения на наклонном участке F1 = mgcos , сила трения на горизонтальном участке F2 = mg. Подставив эти значения в уравнение (1), получимmgh = mgcos + mgs,откуда Этот ответ имеет смысл только при lt; tg , в противном случае санки не сдвинутся с места (s = 0).Позволим для себя, совершив предельный переход, сделать более доскональный анализ. Пусть плоскость горы сочиняет с горизонтальным участком угол, недалёкий к 90, т.е. (вправду, в условии задачи на никаких ограничений не накладывается!). Получаемs=h/. Итог умопомрачительный: вертикально падающее тело не отскакивает от горизонтальной плоскости, не проникает в неё, не деформируется, а продолжает смирно скользить в направлении, перпендикулярном начальному направлению собственного движения. Какая же сила изменила направление скорости на 90? Абсолютно светло, что таковой силы просто нет, т.к. все силы, действующие на данное тело, ориентированы по вертикали. [Противоречие разрешается скруглением перехода наклонной плоскости в горизонтальную. Ред.] Дальше из ответа следует, что, чем больше , тем больше s, хотя это далековато не так [? Ред.]. Из этого легкого анализа следует, что ответ, полученный творцом, является неправильным.Задач такового типа огромное количество. Некие творцы пробуют обойти это скользкое место, делая в критериях обмолвки: Угол достаточно мал; Переход от наклонной плоскости к горизонтальной плавный. После этого они решают свои задачки точно так же, как показано выше.Давайте поглядим, разрешают ли эти поправки имеющееся противоречие. Итак, 1-ая поправка: Угол довольно мал. Зачем? Для того, чтоб тело не скользило по плоскости? Каким бы малым ни был этот угол, при переходе тела от наклонной плоскости к горизонтальной происходит удар, предполагающий утрату некой части кинетической энергии тела. 2-ая поправка: что значит выражение плавный переход? Тело на некотором участке собственной траектории движется по дуге окружности, следовательно, испытывает определённую перегрузку. Означает, на этом участке мы теснее не имеем права для определения силы трения пользоваться формулой Fтр = mg cos . Увеличивая плавность перехода (т.е. радиус окружности, по которой движется тело), мы уменьшаем перегрузку, но тем самым увеличиваем протяжённость проблемного участка. Уменьшая же радиус кривизны, мы увеличиваем перегрузку. Следовательно, и 2-ая поправка не решает делему. Более того, она существенно усложняет решение задачи.Оправдать решение задачки могло бы следующее прибавленье к условию: Потерями механической энергии при переходе санок от движения по горе к движению по горизонтальному участку пренебречь. Но сходственных дополнений нигде нет.Понятно, что задачки в большинстве случаев не обрисовывают реальные физические процессы, а дают только их идеализированную модель. Но и идеализация уместна только до определённых пределов. Если же она приводит к тому, что отвесно падающее тело скользит по горизонтальной плоскости, то мы уже имеем дело с неименьем физического смысла, что абсолютно неприемлимо.Предлагаю последующий подход к решению таких задач. В переходный момент тело соударяется с горизонтальной плоскостью. Означает, оно неизбежно передаёт часть импульса (а означает, и часть своей кинетической энергии) Земле. Остаётся только найти, какую часть импульса. Разложим импульс тела в момент перед ударом на горизонтальную и вертикальную сочиняющие px и py. Если тело не подпрыгивает вследствие удара, составляющая py, перпендикулярная горизонтальной плоскости, передаётся Земле. Горизонтальная же сочиняющая px при этом остаётся постоянной. Сходственные рассуждения приводят нас к довольно точному, имеющему физический смысл ответу.Решение. Находясь на вышине h в точке А (в своём начальном положении), санки обладают возможной энергией (h отсчитываем от осчнования горы). При переходе санок из точки А в точку О их возможная энергия отчасти затрачивается на работу против сил трения (Атр1), частично превращается в кинетическую энергию (Eк). По закону сохранения энергии:Eп=A1+Eк; A1=mg cos = ; В итоге получаем: Импульс санок раскладываем на две сочиняющие горизонтальную и вертикальную. Сочиняющая импульса py передаётся Земле в результате удара. [Всё же считаем, что переход наклонной плоскости в горизонтальную достаточно плавный и тело не подпрыгивает при ударе. Ред.] Сочиняющая px конфигураций не претерпевает.
, оставишь ответ?
Похожие вопросы
-
Вопросы ответы
Новое
NEW
Статьи
Информатика
Статьи
Последние вопросы
В сосуде 4целых одна пятая литр воды что бы заполнить сосуд
Математика.
Двум малярам Диме И Олегу поручили выкрасить фасад дома они разделили
Разные вопросы.
найти порядковый номер 41Э если в ядре 20 нейтронов
Разные вопросы.
в ряду натуральных чисел 3, 8, 10, 24, … 18 одно
Математика.
Предприятие по производству с/хоз продукции на производство затратило 3527000 руб Валовый
Разные вопросы.
Математика, задано на каникулы. ВАРИАНТ 1004
НОМЕР 1,2,3,4,5,6,7,8.
Математика.
Имеются три конденсатора емкостью С1=1мкФ, С2=2мкФ и С3=3мкФ. Какую наименьшую емкость
Физика.
Из точки м выходят 3 луча MP MN и MK причём
Геометрия.
выпиши в свою тетрадь те правила этикета которые тебе не были
Разные вопросы.
Анна хорошо учится у неё много подруг свободное от учёбы время
Обществознание.
Облако тегов