47

С горки, высотой h=3 м и основанием 6 м съезжают санки, которые останавливаются…

18 октября 2023

С горки, высотой h=3 м и основанием 6 м съезжают санки, которые останавливаются пройдя горизонтальный путь 40 м от основания горки. Найти коэффициенттрения.

категория: физика



55

Это задача на закон сохранения энергии, смысл которого — ничто никуда не исчезает и не появляется ниоткуда, просто трансформируется (преобразуется) из одного вида в другой. Это вольное изложение закона для всего, что есть, но если вместо «ничто» поставишь слово «энергия» получится закон сохранения энергии. Смотри, когда санки стояли на горке высотой Н, они обладали потенциальной энергией Е=m*g*H. Когда санки остановились, их энергия стала равной нулю, но ведь она никуда не исчезает! (см. Закон), значит во что-то преобразовалась, во что? Ну часть пошла, на то, чтобы поломать снежинки под полозьями, часть на то, чтобы разогнать молекулы воздуха (ветер), еще куда-то, но нам это и не нужно, главное, что появляется сила, которая мешает санкам ехать и сила эта называется силой трения, повторюсь, ПРИРОДА этой силы нас совершенно не интересует. Опытным путем установлено, что в первом приближении сила трения пропорциональна ВЕСУ (в общем случае это далеко не так и зависимости могут быть достаточно сложные). А зная силу и расстояние, можно найти работу, то есть ту же энергию, но под другим соусом, таким образомА=к*m*g*S. Но Е=А, это Закон! Поэтомуm*g*H=k*m*g*S и все! Задача решена! Н=к*S, то есть k=H/S — это и есть ответ. Подставим значенияН=3 мS=sqr (3^2+6^2)+40=sqr (45)+40=3*sqr (5)+40=46,7 м (не пугайся, это теорема Пифагора, ведь санки едут по гипотнузе треугольника с катетами 3 и 6, а потом еще по прямой) Таким образом к=3/46,7=0,06 Не стремись вычислять такие задачи с большой точностью, это НЕПРАВИЛЬНО, потому, что все данные в задаче приблизительные, а именно горка в разрезе приблизительно прямоугольный треугольник, горизонтальный путь приблизительно приямая, сила трения приблизительно пропорционалена весу и т.д. поэтому 1-2 значащих цифр бывает достаточно, это ведь задача по ФИЗИКЕ а не МАТЕМАТИКЕ, где все точно. И еще добавлю. Конечно, когда санки съезжают с горки, сила опоры не будет равна весу и, если быть точным, не будет выражаться такой простой формулой, но, поверь, на численный ответ это почти не повлияет. Порядок будет тот же. Попробуй сам учесть этот фактор, получишь более сложную конечную формулу, но когда подставишь исходные данные, результат будет тем же. Этот прием (упрощения, отбрасывания не значащих факторов) часто, да практически всегда, применяется для решения сложных физических задач, быстро получая приемлемые ответы там, где точное решение получить очень сложно или невозможно.

Знаете ответ?


Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...