Объяснение:
h=4 м
L=30 м
N₁=mg - вес на первом (горизонтальном) участке
S₁ = 20 м
F₁=N₁*μ=mg*μ - сила трения на горизонтальном участке
А₁=F₁*S₁ =mg*μ*S₁- выполненная работа на горизонтальном участке
S₂= корень( h^2+L^2) - длина наклонной
N₂=mg*cos()=mg*L/S₂ - вес на втором (наклонном) участке
mg*sin()=mg*h/S - скатывающая сила на наклонном участке
F₂=mg*sin()+N₂*μ=mg*h/S₂+mg*L/S₂*μ - сила трения и скатывающая силы
A₂=F₂*S₂=mg*h + mg*L*μ - выполненная работа на наклонном участке
E=А₁+А₂=mv²/2 - по закону сохранения энергии кинетическая энергия тратится на выполнение работы
А₁+А₂=mv²/2
mg*μ*S₁ + mg*h + mg*L*μ = mv²/2
g*(μ*(S₁ + L)+h) = v²/2
v = корень(2*g*(μ*(S₁ + L)+h)) = корень(2*10*(0,04*(20 + 30)+4)) = 10,95 м/с ~ 11 м/с - это ответ
1) Найдём перемещения броска в двух случаях: 1 (и все величины с индексом 1) движение вверх; 2 (и все величины с индексом 2) движение вниз. Т.к. брусок одинаковые расстояния, приравняем и выразим значения времени и ускорения.
S1=V01×t1+1/2×a1×t1^2
S2=Vo2×t2+1/2×a2×t2^2=1/2×a2×t2^2
S1=S2
V01×t1+1/2×a1×t1^2=1/2×a2×t2^2
2V01×t1+a1×t1^2=a2×t2^2
(V1=V01-a1×t1 => V01=a1×t1^2)
☆a1×t1^2=a2×t2^2☆ {1}
Ускорения a1 и a2 РАЗНЫЕ, их приравнять нельзя.
2) По Второму з. Ньютона для движения вверх:
Fтр+mg×sinA=ma1 и N=mg×cosA
M×mg×cosA+mg×sinA=ma1
☆M×g×cosA+g×sinA=a1☆ {2}
По второму з. Ньютона для движения вниз:
-Fтр+mg×sinA=ma2
-M×mg×cosA+mg×sinA=ma2
☆-M×g×cosA+g×sinA=a2☆ {3}
(M-коэффициент трения, A-угол альфа)
3) Подставим значения ускорения из {2} и {3} в формулу {1} и посчитаем:
t1^2/t2^2=a2/a1
t1/t2=1/2
ответ: 1/2
