Задачи › Механическая энергия, консервативные системы

Параметры машинки с подвижным стержнем

  1. Параметры машинки с подвижным стержнем

    Интернет-олимпиада 2023/24, 11 кл.
    8/10

    Имеется: радиоуправляемая машинка с прикреплённым к ней массивным тонким стержнем, которая стоит недалеко от стенки; пульт управления этой машинкой, позволяющий отключать и включать у машинки тормоза и возвращать её в первоначальное состояние; эхолот с подключённым к нему прибором индикации; весы с набором гирь. Масса машинки \(M = 68\) г. Трение в системе при выключенных тормозах отсутствует. Определите:

    1. массу \(m\) стержня, прикреплённого к машинке;

    2. длину \(L\) стержня;

    3. первоначальное расстояние \(D\) от стенки до задней части машинки;

    4. угол (в радианах) первоначального отклонения стержня от вертикали;

    5. длину \(W\) машинки;

    6. энергию \(E_0\) машинки со стержнем, перешедшую из потенциальной в тепловую, если машинка после старта начала двигаться из первоначального положения и в итоге остановилась из-за автоматического включения тормозов около датчика эхолота;

    7. значение \(h_0\) понижения центра масс машинки со стержнем при этом.

    Ответы найдите с максимальной возможной точностью и отошлите результаты на сервер.

    Кнопка Сброс пульта управления возвращает машинку в первоначальное состояние, которое было при заходе в модель. Масса подписанных гирь указана в граммах. Ускорение свободного падения \(g = 9{,}8\) м/с\(^2\). Толщиной стержня пренебречь.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Угол найдите по положению верхнего конца стержня относительно стенки. Энергия, перешедшая в тепло, равна убыли потенциальной энергии системы между начальным и конечным положениями.

    Ответ

    1) \(m = 12{,}198 \pm 0{,}06\) г;  2) \(L = 13{,}401 \pm 0{,}03\) см;  3) \(D = 1{,}701 \pm 0{,}03\) см;  4) \(\varphi = 0{,}1264 \pm 0{,}008\) рад;  5) \(W = 9{,}6 \pm 0{,}03\) см;  6) \(E_0 = 7{,}944 \pm 0{,}08\) мДж;  7) \(h_0 = 1{,}011 \pm 0{,}01\) см.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи