Runko vapautuu kallistetun kaltevuustason yläpuolelta. Se saavuttaa pohjan nopeudella V. Jos pituuden pitäminen samanlaisena, kaltevuuden kulma kaksinkertaistuu, mikä on kehon nopeus ja maapallon saavuttaminen?

Runko vapautuu kallistetun kaltevuustason yläpuolelta. Se saavuttaa pohjan nopeudella V. Jos pituuden pitäminen samanlaisena, kaltevuuden kulma kaksinkertaistuu, mikä on kehon nopeus ja maapallon saavuttaminen?
Anonim

Vastaus:

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

Selitys:

anna kaltevuuden korkeus olla aluksi # H # ja kaltevuuden pituus # L #.ja anna #theta #olla alkukulma.

Kuvassa on esitetty energiakaavio kaltevan tason eri kohdissa.

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

ja # Costheta = sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l # # …………. (ii) #

mutta nyt muutoksen jälkeen uusi kulma on (#theta _ @ #)=# 2 * theeta #

Päästää# H_1 # olla kolmion uusi korkeus.

# Sin2theta = 2sinthetacostheta #=# H_1 / l #

koska kaltevan pituus ei ole vielä muuttunut.

käyttäen (i) ja (ii)

saamme uuden korkeuden, # H_1 = 2 * H * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l #

säilyttämällä koko mekaaninen energia, saamme, # Mgh_1 = 1 / 2mv_1 ^ 2 # päästää # _v1 # olla uusi nopeus

laskemisesta # H_1 # Tässä, # V_1 = sqrt (4 * H * g * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l) #

tai (muuttujien vähentämiseksi)

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

mutta alkunopeus on

# V = sqrt (2gH) #

# V_1 / v = sqrt (2 * costheta #

tai

# V_1 = v * sqrt (2 * costheta #

Niinpä nopeus tulee #sqrt (2costheta) # kertaa alkuperäisen.