
Летящий горизонтально со скоростью v0=4м/с тряпичный мешочек с песком сталкивается с гладкой наклонной плоскостью и безотрывно скользит по плоскости до остановки. Угол наклона плоскости к горизонту α=30°. На какую максимальную высоту h, отсчитанную от точки старта, поднимется мешочек при движении по наклонной плоскости?
Пжл с полным оформлением.
Ответы на вопрос

Для решения задачи воспользуемся законами сохранения энергии и принципами кинематики. Рассмотрим, как будет происходить движение тряпичного мешочка с песком.
Дано:
- Начальная скорость мешочка .
- Угол наклона плоскости .
- Мешочек скользит по наклонной плоскости, пока не остановится.
Решение:
Определение работы силы сопротивления:
Поскольку поверхность наклонная, мы должны учитывать силу тяжести, которая будет разделена на две составляющие:
- Перпендикулярная составляющая силы тяжести: .
- Параллельная составляющая силы тяжести, которая вызывает движение: , где — масса мешочка, — ускорение свободного падения.
Так как мешочек скользит без отрыва по наклонной плоскости, то на его движение действует только сила, параллельная поверхности. Этой силой является .
Кинетическая энергия мешочка в начале:
Начальная кинетическая энергия мешочка равна:
где — начальная скорость мешочка.
Максимальная высота, на которую поднимется мешочек:
При движении мешочек будет терять свою кинетическую энергию за счет работы силы тяжести, направленной вдоль наклонной плоскости. Когда мешочек остановится, вся его кинетическая энергия будет преобразована в потенциальную энергию.
Потенциальная энергия на высоте (относительно начальной точки старта) равна:
Где — высота, на которую поднимется мешочек, — масса, — ускорение свободного падения.
Сохранение энергии:
На протяжении всего движения по наклонной плоскости сила трения совершает работу, поглощая кинетическую энергию. Когда мешочек остановится, вся кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию. Из закона сохранения механической энергии можно записать:
Массу можно сократить, и получится:
Подставляем значение и :
Ответ:
Максимальная высота, на которую поднимется мешочек, составляет примерно 0.82 м.
Похожие вопросы









Топ вопросов за вчера в категории Математика







Последние заданные вопросы в категории Математика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili