ри скатывании с горки высотой h у обоих цилиндров высвобождается одинаковая потенциальная энергия: П = m*g*h , где m - масса цилиндра , g - ускорение свободного падения, и превращается в кинетическую К. В случае скатывания без проскальзывания цилиндры вращаются, поэтому полная кинетическая энергия равна сумме кинетической энергии поступательного( Кп) и Вращательного( Кв) движений: К = Кп + Кв .
Кп = m*V2/2 (, где V - скорость поступательного движения у основания горки ; Кв = J*ω2/2 , где J - момент инерции цилиндра относительно его оси, ω - угловая скорость вращательного движения у основания горки. То есть полная кинетическая энергия Цилиндра равна: К= m*V2/2+ J*ω2/2.
По закону сохранения энергии: m*g*h= m*V2/2+ J*ω2/2. Подставив ω = V/R, получим m*g*h= m*V2/2+ J* V2/2 R2, откуда V=√ m*g*h/(m/2+ J/2 R2) или V=√ 2m*g*h/(m+ J/ R2)
Момент инерции сплошного цилиндра Jсп=m*R2/2, а пустотелого Jпуст= m*R2. Подставляем эти формулы в формулу для скорости и находим, что скорость пустотелого цилиндра равна Vпуст=√ 2*g*h/2, а для сплошного Vсплош=√ 2*g*h/1.5.
Находим отношения скоростей Vпуст/ Vсплош=√1.5/2, то есть Vпуст=√1.5/2* Vсплош. Т.е. скорость сплошного цилиндра больше скорости пустотелого, значит сплошной цилиндр скатиться быстрее. Отсюда можно сделать вывод, что чем меньше момент инерции, тем быстрее скатиться тело.
Дано:
v=20м/с
t=5с
S-?
Решение:
S=vt
S=20м/с•5с=100м
Ответ: поезд сдвигается на 100 метров. Скорость станет 0м/с, потому что поезд тормазил
1) V1 = 72 км/ч = 72000/3600 = 20 м/с - перевод единиц скорости. V2 = 0
2) V ср = (20 + 0)/2 = 10 м/с - средняя скорость - ОТВЕТ
F = B*I*L
I = F/(B*L) = 0.15/(0.02*0.5) = 15 A
P=F/S
F=pS=15000*0.06=900H
Fрюкзака=mg=10кг* 9.8=98H
F туриста= 900H-98H=802H
m(туриста)=F/g=802H/9,8= 81,8 кг