Какая будет скорость шайбы, когда она начнет скользить по горизонтальной поверхности, если шайба начинает скользить

Yantarka

62

Чтобы найти скорость шайбы, когда она начнет скользить по горизонтальной поверхности, мы можем использовать закон сохранения энергии.

Первым шагом, вычисляем потенциальную энергию (ПЭ) шайбы, когда она находится на вершине клина. ПЭ вычисляется как произведение массы (m) на ускорение свободного падения (g) на высоту (h):

\[ПЭ = mgh\]

где m = 0,2 кг (200 г) - масса шайбы,
g = 9,8 м/с² - ускорение свободного падения,
h = 0,1 м (10 см) - высота клина.

Подставим значения в формулу:

\[ПЭ = 0,2 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} \times 0,1 \, \text{м} = 0,196 \, \text{Дж}\]

Затем, мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти кинетическую энергию (КЭ) шайбы, когда она начнет скользить по горизонтальной поверхности. Изначально потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию:

\[ПЭ = КЭ\]

Так как скорость шайбы (v) равна квадратному корню из удвоенной кинетической энергии деленной на массу шайбы, то:

\[v = \sqrt{\frac{2КЭ}{m}}\]

Подставим значение потенциальной энергии в формулу для кинетической энергии:

\[v = \sqrt{\frac{2(0,196 \, \text{Дж})}{0,2 \, \text{кг}}} = \sqrt{1,96 \, \text{Дж/кг}}\]

Таким образом, скорость шайбы, когда она начнет скользить по горизонтальной поверхности, составит приблизительно 1,40 м/с.