Однородная цепочка длиной 1.5 м лежит ** гладкой поверхности свешиваясь ** половину своей...

0 голосов
57 просмотров

Однородная цепочка длиной 1.5 м лежит на гладкой поверхности свешиваясь на половину своей длины. Цепочку отпускают и она начинает соскальзывать. Определить скорость когда она полностью соскользнёт.


Физика (54 баллов) | 57 просмотров
0

ответ 3,354101966 м/с

0

решается по закону сохранения энергии

0

А как так получили?

0

изменение потенциальной энергии цепочки равно кинетической энергии

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

1) рассмотрим начальный момент

цепочка неподвижна и не имеет кинетической энергии Ek1=0

горизонтальная часть цепочки массой m/2 имеет потенциальную энергию Eпг1 = m/2*g*0 относительно нулевого уровня стола

вертикальная часть свисающей цепочки массой m/2 свисает вниз на длину L/2, центр масс расположен на высоте -L/4 и эта часть цепочки имеет потенциальную энергию Eпв1=- m/2*g*L/4

2) рассмотрим момент отрыва цепочки от стола

цепочка движется вниз с неизвестной скоростью v и обладает кинетической энергией Ek2=mv^2/2

горизонтальная часть цепочки отсутствует и потенциальной энергией не обладает Eпг2=0

вертикальная часть цепочки массой m свисает вниз на длину L центр масс расположен на высоте -L/2 и эта часть цепочки имеет потенциальную энергию Eпв2 = - m*g*L/2
 
3) 
в системе трения нет, значит работы по преодолению сил трения не выполняется, потери энергии нет, значит можно воспользоваться законом сохранения полной механической энергии.

Ek1+Eпг1+Eпв1=Ek2+Eпг2+Eпв2
0 + m/2*g*0 - m/2*g*L/4 + 0 = mv^2/2 + 0 - m*g*L/2
 mv^2/2=m*g*L/2 - m/2*g*L/4 = m*g*L*3/8 
v^2=g*L*3/4
v=корень(g*L*3/4)=корень(10*1,5*3/4)= 3,3541 м/с - это ответ

(219k баллов)