为了刺激过山车,将推车放置在4米的高度,并允许从静止滚动到底部。如果可以忽略摩擦,可以找到以下每个推车:a)高度为1米时的速度,b)速度为3米/秒时的高度?

为了刺激过山车,将推车放置在4米的高度,并允许从静止滚动到底部。如果可以忽略摩擦,可以找到以下每个推车:a)高度为1米时的速度,b)速度为3米/秒时的高度?
Anonim

回答:

#a)7.67 ms ^ -1#

#b)3.53m#

说明:

据说在下降过程中不考虑摩擦力,系统的总能量将保持不变。

因此,当推车位于过山车的顶部时,它处于静止状态,所以在那个高度处 #H =4米# 它只有潜在的能量,即 #MGH = MG4 = 4mg的# 哪里, #M# 是购物车的质量和 #G# 是由于重力加速。

现在,它将处于高度 #H'=1米# 在地面之上,它会有一些潜在的能量和一些动能。所以,如果在那个高度它的速度是 ·V# 然后那个高度的总能量将是 #mgh'+ 1 / 2m v ^ 2#

所以,我们可以写,

#mgh = mgh'+ 1/2 mv ^ 2#

要么, #4g = g + 1/2 v ^ 2# (看到 #M# 从两边被取消)

推杆, #g = 9.81 m s ^ -2# 我们明白了

#v = 7.67 ms ^ -1#

再次,使用相同的等式,如果你采取 #V = 3ms的^ -1# 然后 #H''# 即速度变高的高度 #^ 3毫秒-1# 将以下面提到的方式找到!

#mgh = mgh''+ 1/2 m(3)^ 2#

要么, #4g = h''g + 9/2#

要么, #时“” =3.53米#

所以,在 #3.53米# 地面速度以上 #3 ms ^ -1#