Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике W, (х). Скорость шайбы в точке С в ... раз(а) больше, чем в точке В.

Другие предметы Колледж Законы сохранения энергии физические основы механики движение шайбы потенциальная энергия скорость шайбы гладкая ледяная горка точка А точка В точка С зависимость энергии механика для колледжа Новый

Для решения данной задачи, давайте проанализируем, что происходит с шайбой, когда она скатывается по ледяной горке. Мы будем использовать основные принципы механики, такие как закон сохранения энергии.

Шаг 1: Понимание системы

• Шайба начинает движение из точки А без начальной скорости, значит, в этой точке ее кинетическая энергия равна нулю.
• Потенциальная энергия шайбы в точке А максимальна, так как она находится на высоте.
• Когда шайба скатывается вниз, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую.

Шаг 2: Применение закона сохранения энергии

Согласно закону сохранения механической энергии, сумма потенциальной и кинетической энергии остается постоянной, если на систему не действуют внешние силы (в нашем случае, сопротивление воздуха пренебрежимо мало).

Формально это можно записать так:

W(A) + K(A) = W(B) + K(B) = W(C) + K(C)

Где:

• W(A), W(B), W(C) - потенциальная энергия в точках A, B и C соответственно.
• K(A), K(B), K(C) - кинетическая энергия в точках A, B и C соответственно.

Шаг 3: Определение скоростей в точках B и C

В точке A кинетическая энергия равна нулю, поэтому:

W(A) = W(B) + K(B)

И в точке C:

W(A) = W(C) + K(C)

Кинетическая энергия выражается через скорость следующим образом:

K = (1/2)mv^2, где m - масса шайбы, v - скорость.

Шаг 4: Сравнение скоростей

Теперь нам нужно выяснить, как скорости в точках B и C соотносятся друг с другом. Из закона сохранения энергии можно выразить скорости:

v(B) = sqrt((2/m) * (W(A) - W(B)))

v(C) = sqrt((2/m) * (W(A) - W(C)))

Теперь, чтобы найти, во сколько раз скорость в точке C больше скорости в точке B, делим v(C) на v(B):

v(C)/v(B) = sqrt((W(A) - W(C)) / (W(A) - W(B)))

Шаг 5: Анализ графика

На графике зависимости потенциальной энергии от координаты х можно увидеть значения W(A), W(B) и W(C). Путем подстановки этих значений в формулу мы можем определить, во сколько раз скорость в точке C больше скорости в точке B.

Таким образом, чтобы ответить на вопрос, нужно проанализировать конкретные значения потенциальной энергии на графике и подставить их в полученную формулу. Это позволит нам найти искомое отношение скоростей.