Автор: admin. Рубрики: Всякая всячина. Опубликовано: Октябрь 13th, 2014

Комбинированная задача по механике на совместное использование законов динамики и кинематики. Задача может быть интересна всем тем, кто сдаёт экзамены ЕГЭ и ОГЭпо физике.

Тело без начальной скорости начинает скользить по наклонной плоскости высотой 5 м. Угол наклона 300, коэффициент трения 0,02. Найдите время движения тела. 

Для начала проанализируем условие задачи. Брусок движется вниз по наклонной плоскости с ускорением a из состояния покоя. Поэтому время соскальзывания можно определить из формулы зависимости скорости тела от времени при равноускоренном движении. комбинированная задача по механике комбинированная задача по механикеСледовательно основная задача, стоящая перед нами — определение ускорения бруска и скорости, приобретённой им, в конце наклонной плоскости.

Для этого вспомним алгоритм решения задач по динамике и сделаем рисунок с указанием всех вил, действующих на брусок.комбинированная задача по механике

Записываем уравнение Ньютона в векторной форме:комбинированная задача по механике

и решаем это уравнение относительно ускорения. Опуская промежуточные действия (проецирование и решение системы уравнений), имеем:комбинированная задача механика

Далее переходим к определению скорости, которую приобретёт брусок в конце спуска. Её, очевидно, можно определить по хорошо известной кинематической формуле:комбинированная задача механика

Отсюда и выражаем скорость:mech-14-10где S — длина наклонной плоскости (её можно определить через высоту и угол наклонной плоскости).

После подстановки скорости и ускорения в формулу для времени, имеем итоговую формулу:

комбинированная задача по механике

Остаётся подставить численные значения физических величин и посчитать итоговый ответ. Время соскальзывания бруска составит 2,1 секунды.

Важно! Подобный ответ можно получить, используя для решения задачи закон сохранения энергии для определения скорости бруска в конце наклонной плоскости. Попробуйте решить задачу ещё и этим способом (при таком решении учитываем работу, которую совершает сила трения)!

 

Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика