Strona główna

/

Zadania

/

Fizyka

/

Liceum

Zsuwający się pierścień po metalowym pręcie

Oblicz jaką prędkość osiągnie w momencie zderzenia z ziemią metalowy pierścień zsuwający się po pionowym pręcie z wysokości 5m, jeżeli wiadomo, że siła tarcia tego pierścienia o metalowy pręt wynosi 75% jego energi potencjalnej.

Liceum Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Justyna Ekspert eSzkola.pl

16.04.2020 07:42

Dane i szukane z zadania:

$g=10 \frac{m}{s^2}$

$h=5m$

$V_k=?$

$V_0=0$

75% energii potencjalnej zamienianych jest na pracę sił tarcia, a 25% na pracę sił, które powodują opadanie ciała. Swobodnie spadający pierścień spadałby z przyspieszeniem g, w naszym zadaniu pierścień zsuwa się z metalowego prętu, na którym mamy siły tarcia spowalniające spadanie:

$W=25%E_p= \frac{1}{4} E_p$

Na wysokości h ≠ 0 pierścień ten będzie miał energię potencjalną, którą możemy przedstawić wzorem:

$E_p=mgh$

$W=Fs*cos \alpha$

α = 0, ponieważ kierunek oraz zwrot przesunięcia i siły F są takie same, powyższy wzór w odniesieniu do naszego zadania możemy zapisać:

$W=Fh$

Przyspieszenie pierścienia a:

$a= \frac{V_k-V_0}{t} = \frac{1}{4}g$

Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym bez prędkości początkowej:

$h= \frac{1}{2} at^2$

$2h= \frac{V_k}{t} t^2$

$t= 2\frac{h}{V_k}$

otrzymany wynik możemy podstawić do wzoru:

$\frac{v}{t} = \frac{1}{4} g$

$\frac{V_k}{\frac {2h}{V_k}} = \frac{1}{4} g$

$V_k= \sqrt{ \frac{1}{2}gh }$

$V_k= \sqrt{ \frac{1}{2}10 \frac{m}{s^2}*5m} = \sqrt{25 \frac{m^2}{s^2} } =5 \frac{m}{s}$

Odp. Pierścień uderzy z prędkością 5 m/s.

Dzięki! 0

Znasz odpowiedź na to pytanie?

Wszystkie odpowiedzi (0)

Rozwiąż również: