Какую линейную скорость будет иметь пустотелый цилиндр, когда он скатится с наклонной плоскости высотой 90 см?

Физика 8 класс Законы движения тел линейная скорость пустотелый цилиндр наклонная плоскость высота 90 см физика 8 класс Новый

Чтобы найти линейную скорость пустотелого цилиндра, когда он скатится с наклонной плоскости высотой 90 см, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. В данном случае потенциальная энергия, которую цилиндр имеет на верхней точке наклонной плоскости, будет преобразована в кинетическую энергию, когда он достигнет основания плоскости.

Давайте рассмотрим шаги решения:

1. Определим потенциальную энергию на высоте 90 см:
   • Потенциальная энергия (PE) рассчитывается по формуле: PE = m * g * h, где:
   • m – масса цилиндра (она нам не нужна для дальнейших расчетов, так как она сократится),
   • g – ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
   • h – высота (90 см или 0.9 м).
2. Подставим значения в формулу:
   • PE = m * 9.81 * 0.9.
3. Определим кинетическую энергию:
   • Кинетическая энергия (KE) при движении определяется как: KE = (1/2) * m * v², где v – линейная скорость.
4. По закону сохранения энергии: потенциальная энергия превращается в кинетическую:
   • m * g * h = (1/2) * m * v².
   • Масса m сокращается, и у нас остается: g * h = (1/2) * v².
5. Решим уравнение для v:
   • Умножим обе стороны на 2: 2 * g * h = v².
   • Теперь извлечем корень: v = √(2 * g * h).
6. Подставим значения:
   • v = √(2 * 9.81 * 0.9).
   • v = √(17.658) ≈ 4.20 м/с.

Таким образом, линейная скорость пустотелого цилиндра, когда он скатится с наклонной плоскости высотой 90 см, будет примерно 4.20 м/с.