Тележка и соскользнувший груз
4/10С наклонной плоскости высотой \(5\) м без трения соскальзывает груз массой \(15\) кг. Внизу на горизонтальной поверхности стоит тележка массой \(50\) кг. Плоскость образует с горизонтом угол \(30^\circ\). Какую скорость приобретёт тележка, если в неё соскользнёт груз?
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСкорость груза у подножия найдите из закона сохранения энергии. Попадая в тележку, груз передаёт ей горизонтальную составляющую импульса; вертикальная составляющая гасится опорой.
Ответ\(u \approx 1{,}98\) м/с.
РешениеСкорость груза в конце соскальзывания: \(\dfrac{mv^2}{2} = mgh\), откуда \(v = \sqrt{2gh}\).
Закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось (тележка с грузом движутся вместе): \[m v\cos\alpha = (m + M)\,u \quad\Rightarrow\quad u = \frac{m}{m + M}\sqrt{2gh}\cos\alpha = \frac{15}{65}\cdot\sqrt{2\cdot9{,}81\cdot5}\cdot0{,}866 \approx 1{,}98~\text{м/с}.\]
Похожие задачи
- Коробка после пули (C1) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Пушка и отдача (C1) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Доля энергии отдачи пушки (C1) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Пробирка с пробкой (C1) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Скорость пробки относительно пробирки (С1) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Импульс альфа-частиц (C5) ЕГЭ 2008, 11 кл.