Un cos s’allibera de la part superior d’un pla inclinat d’inclinació theta. Arriba a la part inferior amb la velocitat V. Si es manté la longitud mateixa, l'angle de la inclinació es duplica quin serà la velocitat del cos i arribant al sòl?

Un cos s’allibera de la part superior d’un pla inclinat d’inclinació theta. Arriba a la part inferior amb la velocitat V. Si es manté la longitud mateixa, l'angle de la inclinació es duplica quin serà la velocitat del cos i arribant al sòl?
Anonim

Resposta:

# v_1 = sqrt (4 * H * g costheta #

Explicació:

deixar que l’altura de l’inclinació sigui inicialment # H # i la longitud de l’inclinació serà # l #.i permès #theta #ser l’angle inicial.

La figura mostra el diagrama d’energia als diferents punts del pla inclinat.

allà per # Sintheta = H / l # # ………….. (i) #

i la # costheta = sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l # # …………. (ii) #

però ara, després del canvi, el nou angle és (#theta _ @ #)=# 2 * teta

Deixar# H_1 # siga la nova alçada del triangle.

# sin2theta = 2sinthetacostheta #=# h_1 / l #

ja que la longitud de la inclinació encara no ha canviat.

utilitzant (i) i (ii)

aconseguim la nova alçada com, # h_1 = 2 * H * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l

conservant l’energia mecànica total, obtenim, # mgh_1 = 1 / 2mv_1 ^ 2 # deixar # _v1 # ser nova velocitat

posar # h_1 # en aquest, # v_1 = sqrt (4 * H * g * sqrt (l ^ 2-H ^ 2) / l) #

o (per reduir variables)

# v_1 = sqrt (4 * H * g costheta #

però la velocitat inicial és

# v = sqrt (2gH) #

# v_1 / v = sqrt (# 2 * costheta

o bé

# v_1 = v * sqrt (# 2 * costheta

Per tant, la velocitat esdevé #sqrt (2costheta) # vegades la inicial.