Какова высота h трамплина, с которого лыжник массой 60 кг прыгает и его траектория полета изображена на рисунке
Какова высота h трамплина, с которого лыжник массой 60 кг прыгает и его траектория полета изображена на рисунке, где ab = 10 м и bc = 5 м, а работа силы трения лыжника о снег при скольжении составляет 1.2 кДж?
16.12.2023 08:05
Объяснение: Чтобы найти высоту h трамплина, нам потребуется использовать законы сохранения энергии. В данной задаче мы можем использовать закон сохранения механической энергии.
Изначально у лыжника есть потенциальная энергия mgh (где m - масса лыжника, g - ускорение свободного падения, h - высота трамплина). После прыжка лыжник приобретает кинетическую энергию (1/2)mv^2 (где v - скорость лыжника).
Оставшаяся энергия равна работе силы трения, которую можно выразить через силу трения и путь, по которому она действует: работа = сила * путь. В данной задаче сила трения равна 1,2 кДж, что равно 1200 Дж.
Теперь, используя эти законы, мы можем записать уравнение: mgh = (1/2)mv^2 + работа силы трения
Масса лыжника - 60 кг, ускорение свободного падения - 9,8 м/с^2. Зная эти значения, а также скорость v = 0 (так как энергия в начальный момент времени только потенциальная), мы можем решить уравнение и найти высоту h.
Демонстрация:
m = 60 кг
g = 9.8 м/с^2
работа силы трения = 1200 Дж
mgh = (1/2)mv^2 + работа силы трения
60 * 9.8 * h = (1/2) * 60 * 0^2 + 1200
588h = 1200
h = 1200 / 588
h ≈ 2.04 м
Совет: При решении задач по физике всегда обращайте внимание на законы сохранения энергии, импульса и момента импульса. Разбейте задачу на более простые шаги и используйте известные формулы и значения для решения уравнений.
Практика: Лыжник массой 70 кг прыгает с трамплина с высотой 3 м. Определите скорость лыжника перед полетом, если работа силы трения составляет 800 Дж. (Ускорение свободного падения равно 9,8 м/с²)