תשובה:
#a) 7.67 ms ^ -1 #
#b) 3.53m #
הסבר:
כפי שנאמר לא לשקול על כוח החיכוך, במהלך הירידה הזאת,האנרגיה הכוללת של המערכת תישמר.
לכן, כאשר העגלה היתה על גבי רכבת הרים, זה היה במנוחה, כך בגובה של # h = 4m # היתה לו רק אנרגיה פוטנציאלית # mgh = mg4 = 4mg # איפה, #M# הוא מסה של העגלה ו # גרם # הוא תאוצה עקב כוח הכבידה.
עכשיו, כאשר זה יהיה בגובה של # h '= 1m # מעל הקרקע, זה יהיה קצת אנרגיה פוטנציאלית וכמה אנרגיה קינטית. אז, אם כי בגובה זה מהירותו # # אז האנרגיה הכוללת באותו גובה יהיה # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #
אז, אנחנו יכולים לכתוב, # mgh = mgh '+1/2 mv ^ 2 #
או, # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (ראה #M# הוא מקבל בוטל משני הצדדים)
לשים, # g = 9.81 m s ^ -2 # אנחנו מקבלים,
# v = 7.67 ms ^ -1 #
שוב, באמצעות אותה משוואה, אם אתה לוקח # v = 3ms ^ -1 # לאחר מכן #h '' # כלומר הגובה שבו מהירות wil להיות # 3ms ^ -1 # יהיה למצוא בדרך זו המוזכר להלן!
# mgh = mgh '' + 1/2 m (3) ^ 2 #
או, # 4g = h''g + 9/2 #
או, #h '' = 3.53m #
אז, ב # 3.53m # מעל מהירות הקרקע היתה # 3 ms ^ -1 #
