Upang pasiglahin ang isang roller coaster, isang cart ay nakalagay sa taas na 4 m at pinapayagan na gumulong mula sa pahinga sa ilalim. Hanapin ang bawat isa sa mga sumusunod para sa kariton kung ang alitan ay maaaring balewalain: a) ang bilis sa taas ng 1 m, b) ang taas kapag ang bilis ay 3 m / s?

Upang pasiglahin ang isang roller coaster, isang cart ay nakalagay sa taas na 4 m at pinapayagan na gumulong mula sa pahinga sa ilalim. Hanapin ang bawat isa sa mga sumusunod para sa kariton kung ang alitan ay maaaring balewalain: a) ang bilis sa taas ng 1 m, b) ang taas kapag ang bilis ay 3 m / s?
Anonim

Sagot:

#a) 7.67 ms ^ -1 #

#b) 3.53m #

Paliwanag:

Tulad ng sinabi hindi upang isaalang-alang ang tungkol sa pagguhit ng puwersa, sa panahong ito,ang kabuuang lakas ng sistema ay mananatiling naka-konserba.

Kaya, kapag ang cart ay nasa ibabaw ng roller coaster, ito ay sa pahinga, kaya sa na taas ng # h = 4m # ito ay may lamang potensyal na enerhiya i.e # mgh = mg4 = 4mg # kung saan, # m # ang masa ng cart at # g # ay ang acceleration dahil sa gravity.

Ngayon, kapag ito ay sa isang taas ng # h '= 1m # sa itaas ng lupa, magkakaroon ito ng ilang mga potensyal na enerhiya at ilang kinetiko enerhiya.Kaya, kung sa taas na nito bilis ay # v # pagkatapos ay ang kabuuang lakas sa taas na iyon # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #

kaya, maaari naming isulat, # mgh = mgh '+1/2 mv ^ 2 #

o, # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (tingnan # m # ay nakansela mula sa magkabilang panig)

Paglalagay, # g = 9.81 m s ^ -2 # makukuha natin,

# v = 7.67 ms ^ -1 #

Muli, gamit ang parehong equation, kung gagawin mo # v = 3ms ^ -1 # pagkatapos #h '' # i.e taas kung saan ang bilis ay maging # 3ms ^ -1 # ay matatagpuan sa nabanggit na paraan sa ibaba!

# mgh = mgh '' + 1/2 m (3) ^ 2 #

o, # 4g = h''g + 9/2 #

o, #h '' = 3.53m #

kaya, sa # 3.53m # sa itaas ng bilis ng lupa ay naging # 3 ms ^ -1 #