Астрофизический портал | |
|
Определить скорость шарика в конце наклонной плоскости (19 декабря 2008)
Физика - 19 декабря, 2008 - 20:16
Шарик массой 500 г скатывался с наклонной плоскости длиной 80 см, имея начальную скорость 2 м/с. Определить, какую скорость имел шарик в конце наклонной плоскости, если равнодействующая всех сил, действующих на шарик, равна 10 Н.
Задание дано учителем. Cпециализированная школа, 9 класс, профиль обычный, задание из контрольной работы.
Комментарии
F = ma.
a = F/m.
a = 10/0,5 = 20 м/c2.
Не понимаю, как кинематически найти конечную скорость... объясните, пожалуйста!
2aS = vк2 − vн2.
vк = √(vн2 + 2aS).
Ну, а если выражать через начальные данные:
vк = √(vн2 + 2aS) = √(vн2 + 2FS/m).
Решая задачу, кто-нибудь учитывал, что шарик скатывался, а не соскальзывал (решение приведено для процесса сосказьзывания)?
Еще в прошлом веке Я. Перельман в своих популярных задачах показал правильное решение этой задачи, учитывая инерцию качения шара... :) (см., например, Я.И.Перельман, "Знаете ли вы физику?", Библиотечка "Квант", вып. 82, изд-во "Наука", Москва, 1992, задача 44).
Важным для нас и для Вас указывать источник задачи.
При изучении кинематики, динамики, и других разделов физики на школьном уровне принято, что тело принимают за материальную точку, нить нерастяжимая и т.д. Поправьте автора задачи, учителя, который дал ему эту задачу. Я ориентирусь на источник задачи, уровень пользователя, класс, в котором он учится. На эту тему мы уже продискуссировали с inkermanom. Если интересно, смотрите ссылку выше.
Возможно, в 9 классе изучают на базовом уровне физику твердого тела. Поправьте меня, если я не прав.
Измените условие со "скатывания" на "соскальзывание". И вопросов не будет.
В этом — точность, пунктуальность, физичность. В этом — вся методика!
Можно, конечно, сказать, что отсутствие в условии радиуса шара должно заставить ученика сообразить, что шарик на самом деле — соскальзывающая материальная точка.
2. Решение верное, если в условии задачи слово "скатывается" заменить на "соскальзывает", а это уже к автору этой задачи (обратитесь к учителю).
3. Если шар нельзя принять за материальную точку, или нельзя убрать слово "скатывается", то задача будет решаться сложнее, но это уже не для базового 9 класса.
Если бы нужно было учитывать вращение шарика, то ОБЯЗАТЕЛЬНО было бы сказано о том, что проскальзывания нет, и о том, что шар однородный. Без этого решить задачу с учетом вращения шара просто невозможно из-за отсутствия данных.
В задаче именно соскальзывание. Я уверен в этом на 99,999%.