На горке с двумя вершинами, высоты которых h и 3h, покоится шайба, масса которой в 12 раз меньше массы горки. После небольшого толчка шайба и горка начинают двигаться: шайба движется влево, оставаясь на горке, а горка движется по столу. Какова скорость горки в тот момент, когда шайба достигнет левой вершины горки?

Физика 10 класс Законы сохранения импульса и энергии шайба на горке скорость горки физика движения закон сохранения импульса высота горки масса шайбы динамика систем механика движение тел кинетическая энергия Новый

Давайте разберемся с этой увлекательной задачей! Мы имеем горку с двумя вершинами и шайбу, которая начинает двигаться после толчка. Давайте проанализируем ситуацию шаг за шагом!

1. Определим массы:

• Масса горки: M
• Масса шайбы: m = M/12

2. Применим закон сохранения импульса:

Когда шайба начинает двигаться влево, горка начинает двигаться вправо. Поскольку система из горки и шайбы изолирована, общий импульс сохраняется.

3. Начальный импульс:

В начале системы (до толчка) импульс равен нулю:

• Импульс горки: 0
• Импульс шайбы: 0

4. Конечный импульс:

Когда шайба достигает левой вершины, пусть скорость горки будет V, а скорость шайбы будет v. Тогда:

• Импульс горки: MV
• Импульс шайбы: -mv (отрицательный, так как движется влево)

5. Уравнение сохранения импульса:

Общий импульс системы в конце должен быть равен нулю:

MV - mv = 0

6. Подставим массу шайбы:

Подставляя значение m, получаем:

MV - (M/12)v = 0

7. Решим уравнение:

Теперь выразим V:

• MV = (M/12)v
• V = (1/12)v

8. Заключение:

Таким образом, когда шайба достигнет левой вершины горки, скорость горки будет равна одной двенадцатой скорости шайбы! Это удивительный результат, который показывает, как взаимодействуют массы в системе. Научные законы работают как часы!

Надеюсь, этот ответ вдохновил вас на дальнейшие исследования в физике! Удачи!