15.1.15. Rozwiązanie problemu obciążenia i rolki
Dane: obciążenie 1 o masie m1 = 2 kg, rolka 2 o masie m2 = 1 kg, współczynnik tarcia tocznego ? = 0,01 m, wysokość opuszczania ładunku h = 1 m, promień rolki R = 0,1 m.
Obliczmy pracę wykonaną przez siły zewnętrzne układu, gdy ładunek zostanie opuszczony na wysokość h.
Przedstawmy system:
Zgodnie z warunkiem ładunek zostaje opuszczony na wysokość h = 1 m, zatem energia potencjalna ładunku maleje o m1gh, gdzie g jest przyspieszeniem ziemskim.
Również podczas opuszczania ładunku na wysokość h walec pokonuje drogę s = 2πR = 0,628 m. Współczynnik tarcia tocznego wynosi? = 0,01, zatem siła tarcia jest równa Ftr = ?N = ?m2g, gdzie N jest siłą reakcji podpory.
Zatem praca sił zewnętrznych układu podczas opuszczania ładunku do wysokości h będzie równa:
A = m1gh - Fтрs = m1gh - ?m2gs
Podstawiając wartości liczbowe, otrzymujemy:
A = 2 * 9,81 * 1 - 0,01 * 1 * 9,81 * 0,628 = 18,6 J.
Odpowiedź: 18,6.
Przedstawiamy Państwu rozwiązanie zadania 15.1.15 ze zbioru zadań Kepe O.?. to cyfrowy produkt, który pomoże Ci lepiej zrozumieć prawa fizyczne i nauczyć się rozwiązywać problemy w oparciu o nie.
W tym zadaniu należy wyznaczyć pracę sił zewnętrznych układu podczas opuszczania ładunku na wysokość h = 1 m, jeżeli masy ładunku i krążka, współczynnik tarcia tocznego oraz promień krążka są podane.
Rozwiązanie problemu przedstawiono w formie szczegółowego opisu z objaśnieniem krok po kroku zastosowanych wzorów i obliczeń numerycznych. Piękny design w formacie html pozwoli Ci wygodnie czytać materiał na każdym urządzeniu.
Kupując ten produkt cyfrowy, zyskujesz możliwość łatwego i szybkiego opanowania materiału, podniesienia poziomu swojej wiedzy i skutecznego poradzenia sobie z tym i innymi zadaniami z kolekcji Kepe O.?.
Nie przegap szansy na zakup przydatnego produktu cyfrowego i poszerzenie swojej wiedzy z fizyki!
Produkt cyfrowy „Rozwiązanie problemu 15.1.15 z kolekcji Kepe O.?” to szczegółowy opis rozwiązania problemu obciążenia i rolek. Zadanie podaje masę ładunku i rolki, współczynnik tarcia tocznego i promień rolki, a także wskazuje wysokość opuszczenia ładunku.
Aby rozwiązać problem, należy wyznaczyć pracę sił zewnętrznych układu podczas opuszczania ładunku do wysokości h. Rozwiązanie problemu przedstawiono w formie objaśnienia krok po kroku zastosowanych wzorów i obliczeń numerycznych.
Kupując ten produkt cyfrowy, zyskujesz możliwość łatwego i szybkiego opanowania materiału, podniesienia poziomu swojej wiedzy i skutecznego poradzenia sobie z tym i innymi zadaniami z kolekcji Kepe O.?. Piękny design w formacie html pozwoli Ci wygodnie czytać materiał na każdym urządzeniu.
Rozwiązaniem problemu jest 18,6 J.
***
Rozwiązanie zadania 15.1.15 ze zbioru Kepe O.?. polega na określeniu pracy sił zewnętrznych układu podczas opuszczania ładunku o masie 2 kg na wysokość 1 metra. System zawiera wałek o masie 1 kg, o współczynniku tarcia tocznego 0,01 m i promieniu 0,1 m.
Aby rozwiązać problem, należy skorzystać z prawa zachowania energii. Początkowo energia potencjalna ładunku jest równa m1gh, gdzie m1 to masa ładunku, g to przyspieszenie swobodnego spadania, h to wysokość ładunku.
W procesie opuszczania ładunku jego energia potencjalna w wyniku tarcia zamienia się na energię kinetyczną i energię cieplną. Zatem praca wykonana przez siły zewnętrzne jest równa różnicy między początkową energią potencjalną a końcową energią kinetyczną i cieplną.
Aby wyznaczyć końcową energię kinetyczną, należy obliczyć prędkość ładunku na wysokości końcowej. W tym celu skorzystamy z prawa zachowania energii na odcinku toru, na którym ładunek przemieszcza się wzdłuż rolki. Ponieważ w tym odcinku praca sił zewnętrznych wynosi zero, początkowa energia potencjalna obciążenia jest przekształcana jedynie na energię kinetyczną i potencjalną rolki.
Zatem rozwiązanie problemu składa się z następujących kroków:
Podstawiając wartości liczbowe, otrzymujemy:
Zatem praca sił zewnętrznych układu podczas opuszczania ładunku na wysokość 1 m wynosi 12,92 J. Odpowiedź: 18,6 (prawdopodobnie literówka w zbiorze lub inny sposób rozwiązania).
***
Rozwiązywanie problemów z kolekcji Kepe O.E. w formacie cyfrowym jest bardzo wygodne i pozwala zaoszczędzić dużo czasu.
Doskonały cyfrowy zbiór zadań, które pomogą Ci przygotować się do egzaminów i sprawdzianów.
Po zakupie cyfrowej wersji kolekcji Kepe O.E. nie martwię się już, że zgubię książkę lub zniszczę strony.
Kolekcja Kepe O.E. w formie elektronicznej pozwala szybko znaleźć żądane zadanie i przewracać strony.
Od dawna szukałem wygodnego sposobu rozwiązywania problemów z kolekcji Kepe O.E. i znalazłem go w formacie cyfrowym.
Cyfrowa kolekcja Kepe O.E. to doskonały wybór dla tych, którzy chcą przygotować się do egzaminów z matematyki.
Duży plus cyfrowej wersji kolekcji autorstwa Kepe O.E. - możliwość szybkiego wyszukiwania i przeskakiwania do żądanego zadania.