Question

тело скатывается с высоты h1= 5 м и пройдя горизонтальный участок длиной 10 м, коэффициент трения о которой 0,1 поднимается на высоту​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Пусть масса тела равна m

Потенциальная энергия первоначальная:

E₁ = m·g·h₁

Работа против сил трения:

A = Fтр·S = μ·m·g·S

Конечная потенциальная энергия:

E₂ = m·g·h₂

По закону сохранения энергии:

E₁ = A + E₂

m·g·h₁ = μ·m·g·S + m·g·h₂

h₁ = μ·S + h₂

h₂ = h₁ - μ·S = 5 - 0,1·10 = 5 - 1 = 4 м

Answer 2

Чтобы рассчитать, на какую высоту поднимется тело после преодоления горизонтального участка с трением, нужно учесть изменение его механической энергии.

Изначально у тела есть потенциальная энергия (из-за высоты) и кинетическая энергия (если скатывается без начальной скорости). После преодоления горизонтального участка, часть кинетической энергии превращается в теплоизлучение из-за трения, и потенциальная энергия растет из-за подъема.

Механическая энергия сохраняется, поэтому можно записать:

Изначальная потенциальная энергия + Изначальная кинетическая энергия = Потенциальная энергия после подъема + Кинетическая энергия после подъема + Теплоизлучение из-за трения

Потенциальная энергия (mgh) и кинетическая энергия (0.5 * mv^2) выражаются через массу (m) тела, ускорение свободного падения (g), начальную высоту (h1) и начальную скорость (v).

Теплоизлучение из-за трения можно рассчитать как работу силы трения (Fтр) на горизонтальном участке умноженную на длину пути (s):

Теплоизлучение = Fтр * s

Сила трения (Fтр) равна коэффициенту трения (μ) умноженному на нормальную силу (N). Нормальная сила равна весу тела (mg), где m - масса тела.

Сила трения (Fтр) = μ * N = μ * mg

Таким образом, выражение для теплоизлучения:

Теплоизлучение = μ * mg * s

Теперь можно записать уравнение механической энергии:

mgh1 + 0.5 * m * v^2 = mgh2 + 0.5 * m * v2 + μ * mg * s

Так как изначально тело скатывается без начальной скорости (v = 0), второй член слева равен нулю:

mgh1 = mgh2 + μ * mg * s

Выражая h2 (высоту подъема) через известные величины:

h2 = h1 + μ * s

Подставляя данные: h1 = 5 м, μ = 0,1, s = 10 м:

h2 = 5 + 0,1 * 10 = 6 м

Таким образом, тело поднимется на 6 метров после преодоления горизонтального участка длиной 10 метров с коэффициентом трения 0,1.