Гном и его цилиндр, решите пж Гном в колпаке стоит под панелью массой M, покоящейся на пружине жесткости k, как показано на рисунке. Расстояние от пластины до головы гнома – h. С какой высоты
(относительно пола) надо скинуть комок смолы массой m, чтобы смять колпак и не повредить голову гному?

20 Авг 2020 в 19:43
147 +1
0
Ответы
1

При падении комка смолы на колпак, произойдет удар, поэтому используем законы сохранения энергии:

Изначально у комка смолы есть потенциальная энергия, равная mgh, где m - масса комка, g - ускорение свободного падения, h - высота, с которой скинули комок.При падении комка смолы на колпак, его потенциальная энергия превратится в кинетическую энергию, равную mv^2/2, где v - скорость комка в момент удара.Также при падении комка смолы на колпак, часть кинетической энергии будет передана панели с гнездом, которая начнет двигаться. Эта энергия будет равна работе, совершенной пружиной: 1/2kx^2, где x - сжатие пружины в результате удара.

Таким образом, у нас получается уравнение:
mgh = mv^2/2 + 1/2kx^2.

Так как в начальный момент у комка смолы нет скорости (v=0), уравнение упрощается до:
mgh = 1/2kx^2.

Так как нам нужно найти высоту, с которой нужно сбросить комок смолы, то x = h, и уравнение принимает вид:
mgh = 1/2kh^2.

Из этого уравнения мы можем найти необходимую высоту сброса h:
h = sqrt(2mgh/k).

Таким образом, чтобы смять колпак и не повредить голову гному, комок смолы нужно сбросить с высоты, равной sqrt(2mgh/k).

18 Апр 2024 в 10:38
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир