45

Какую скорость нужно сообщить предмету…?

tmeuphoria 02 октября 2023

Какую скорость нужно сообщить предмету, покоящемуся на краю горизонтального стола, чтобы он остановился на противоположном краю стола, ширина стола равны 2 м? Коэффициент трения принять равным μ=0,4. (g принять равным 10 м/с 2)

категория: физика

56

1) Сила трения сообщает предмету отрицательное ускорение: a=μg. Минимальная скорость будет в случае, когда конечная скорость станет равной нулю. Из уравнения кинематики: S=v2, v=√ (2μgS)=√ (2×0,5×10×1)=3,16 (м/с).2μg2) Для свободно падающего тела с высоты S=1 м справедливо утверждение: S=gt2 и S=vt.2Выражая время из второго уравнения и подставляя в первое, получим: S=g*(S) 2 или v2=gS.2v2При движении по столу: S=v2 − vo2 и vo2=v2+2μgS. −2μg Зная скорость отрыва предмета от стола: vo2=g S+2μgS,2 vo=√ (gS+2μgS)=√ (101+2×0,5×10×1)=3,87 (м/с).223) Средняя скорость движения предмета равна 0,5 м/с. Считая замедление равномерным, среднюю скорость предмета вычисляем по формуле: =vo+v,2 где vo и v — начальная и конечная скорости соответственно. Получается, что начальная скорость предмета не может быть больше 1 м/с, так как v ≥ 0. Из этого следует, что скорость тела уменьшается за время движения максимум на 1 м/с. Таким образом, абсолютное значение его ускорения не больше 0,5 м/с 2, что составляет 1/20 ускорения свободного падения g=10 м/с 2. Поэтому коэффициент трения скольжения между предметом и поверхностью стола не может быть больше чем 0,05. Это намного меньше коэффициентов трения между обычными материалами, так, что, скорее всего, предмет не скользит, а целиком или частично катится. Другое возможное решение. Так как тело только доезжает до края стола и… сваливается с него, предполагаем, что конечная скорость предмета в этом случае стремится к нулю. Под действием силы трения тело имеет ускорение модуль которого равен a=μg. Воспользовавшись уравнением кинематики: L=vo2=(μgt) 2=μgt2,2a2μg 2 найдем коэффициент трения: μ=2L .gt2Подставляя данные из условия задачи, имеем: μ=2×1=0,5,10×22Полученный результат приводит нас к тому же результату.

пользователи выбрали этот ответ лучшим
Знаете другой ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...