Tělo je uvolněno z horní části nakloněné roviny sklonu theta. Dosáhne dna rychlostí V. Pokud se délka zdvojnásobí, úhel sklonu se zdvojnásobí, jaká bude rychlost těla a dosáhne země?

Tělo je uvolněno z horní části nakloněné roviny sklonu theta. Dosáhne dna rychlostí V. Pokud se délka zdvojnásobí, úhel sklonu se zdvojnásobí, jaká bude rychlost těla a dosáhne země?
Anonim

Odpovědět:

# v_1 = sqrt (4 * H * g costheta #

Vysvětlení:

nechte zpočátku výšku stoupání # H # a délka svahu je # l #a nechat #theta #být počáteční úhel.

Obrázek ukazuje energetický diagram v různých bodech nakloněné roviny.

tam # Sintheta = H / l # # ………….. (i) #

a # costheta = sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l # # …………. (ii) #

ale nyní po změně nového úhlu (#theta _ @ #)=# 2 * theta #

Nechat# H_1 # být nová výška trojúhelníku.

# sin2theta = 2sinthetacostheta #=# h_1 / l #

protože délka šikmého se ještě nezměnila.

pomocí (i) a (ii)

dostaneme novou výšku, # h_1 = 2 * H * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l #

zachováním celkové mechanické energie, dostaneme, # mgh_1 = 1 / 2mv_1 ^ 2 # nechat # _v1 # být nová rychlost

uvedení # h_1 # v tomhle, # v_1 = sqrt (4 * H * g * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l) #

nebo (pro snížení proměnných)

# v_1 = sqrt (4 * H * g costheta #

ale počáteční rychlost je

# v = sqrt (2gH) #

# v_1 / v = sqrt (2 * costheta #

nebo

# v_1 = v * sqrt (2 * costheta #

Rychlost se tak stává #sqrt (2costheta) # krát počáteční.