Задачи › Неконсервативные системы, работа трения

Ковёр-самокат

  1. Ковёр-самокат

    ВсОШ 2002/03, 10 кл.
    6/10

    Горка представляет собой плавный переход между двумя плоскими поверхностями, отстоящими друг от друга по высоте на \(h\) (рис.). На горке и плоских поверхностях достаточно часто расположены небольшие шероховатые массивные валики (расстояние между осями соседних валиков равно \(l\)), по которым катится длинный тяжёлый ковер. Определите установившуюся скорость \(v\) ковра.

    Рисунок

    Масса \(m\) валика сосредоточена на его ободе. Трением в осях валиков можно пренебречь. Первоначально валики были неподвижны. Погонная плотность ковра равна \(\rho\). Гибкость ковра позволяет ему повторить профиль горки, но, вместе с тем, не даёт переднему краю провалиться между валиками.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    В установившемся режиме убыль потенциальной энергии ковра (участок длиной \(l\) за время \(l/v\) «переносится» с верхнего уровня на нижний) целиком идёт на раскрутку очередного неподвижного валика; учтите, что при раскрутке шероховатым ковром столько же энергии, сколько получает валик, теряется на трение.

    Ответ

    \(v = \sqrt{\rho g h l/m}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи