Question

Через блок ничтожно малой массы, вращающийся с малым трением, перекинута нить, на концах которой привязаны грузы m1 и m2, причем m2 в п раз (п = 2) больше m1. Груз m2 поднимают настолько, чтобы груз m1 коснулся пола и отпускают. На какую высоту h1 поднимется груз m1 после того, как груз m2 ударится о пол, если высота груза m2 над полом была h2 — 30 см?

Answer 1

В интернети поищи там естьответ

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законами сохранения энергии.

Первоначально, когда грузы находятся в состоянии покоя, их полная механическая энергия равна нулю. Затем, при подъеме груза m2 на высоту h2, энергия переходит из потенциальной в кинетическую, и полная механическая энергия системы становится положительной.

Мы можем записать это следующим образом: 0 = ΔП + ΔК, где ΔП - изменение потенциальной энергии, ΔК - изменение кинетической энергии.

Так как груз m2 поднимается на высоту h2, то изменение его потенциальной энергии будет равно m2*g*h2, где g - ускорение свободного падения.

Также, так как груз m1 касается пола, его потенциальная энергия равна нулю.

Таким образом, изменение потенциальной энергии системы будет равно только изменению потенциальной энергии груза m2: ΔП = m2*g*h2.

Так как полная механическая энергия системы становится положительной, изменение кинетической энергии будет равно нулю: ΔК = 0.

Теперь, когда груз m2 ударяется о пол, его потенциальная энергия снова становится нулевой, а груз m1 начинает подниматься.

Мы можем записать это следующим образом: 0 = ΔП + ΔК, где ΔП - изменение потенциальной энергии, ΔК - изменение кинетической энергии.

Так как груз m2 ударяется о пол и его потенциальная энергия становится нулевой, изменение его потенциальной энергии будет равно -m2*g*h2.

Также, так как груз m1 поднимается на высоту h1, его потенциальная энергия становится m1*g*h1.

Таким образом, изменение потенциальной энергии системы будет равно сумме изменений потенциальных энергий грузов m1 и m2: ΔП = m1*g*h1 + (-m2*g*h2).

Так как изменение кинетической энергии равно нулю, мы можем записать: 0 = m1*g*h1 + (-m2*g*h2).

Теперь мы можем решить это уравнение относительно h1: m1*g*h1 = m2*g*h2, h1 = (m2/m1)*h2.

Учитывая, что m2/m1 = 2, и h2 = 30 см = 0,3 м, мы можем подставить значения и рассчитать h1: h1 = 2*0,3 = 0,6 м.

Таким образом, груз m1 поднимется на высоту 0,6 м после того, как груз m2 ударится о пол.