Динамика поступательного движения

Определить путь, пройденный автомобилем до остановки
Автор
Сообщение
Энджи
#15734 2013-05-26 21:07 GMT

Здравствуйте! Помогите пожалуйста решить, у меня не выходит.

Задача:

Автомобиль, имеющий скорость 10 м/с, движется вверх по наклонной дороге. Определить путь, пройденный автомобилем до остановки, и время его движения, если коэффициент трения 0,50, а угол наклона 10 градусов.

Нарисовала рисунок:

http://files.mail.ru/1A279D5A49404D40B333CF0315C5DD97?t=1

Записала второй закон Ньютона: Fp=ma

Fp=mg+N+Fтр

Ox: -mg*sin ɑ - Fтр=ma

Oy: -mg*cos ɑ + N=0

Как дальше решать? Помогите, пожалуйста.

iskander
#15735 2013-05-27 10:12 GMT

На подходе к наклонной плоскости автомобиль имел кинетическую энергию \(\frac{mV^2}{2}\) которая была потрачена на совершение работы \(kmgl\) силой трения и на придание автомобилю потенциальной энергии \(mgh\) при подъёме на высоту \(h=l\sin\alpha\).

Итак

\(\frac{mV^2}{2}=kmgl+mgl\sin\alpha\)

откуда

\(l=\frac{V^2}{2g(k+\sin\alpha)}\)

Энджи
#15736 2013-05-27 17:36 GMT

iskander, спасибо за быстрый ответ.

Я таким путем тоже пробовала решать, но благодаря Вашему ответу увидела у себя ошибку.

k, я так понимаю, это коэффициент трения. Верно?

Потом время находить по формуле t=S / v ?

iskander
#15738 2013-05-27 20:42 GMT

Время так искать нельзя, ведь движение равно замедленное. Можно использовать формулу

\(l=\frac{V^2}{2a}\)

и зная ускорение использовать формулу пути

\(l=V^2t-\frac{at^2}{2}\)

Энджи
#15770 2013-05-31 03:35 GMT

#15738 iskander :

Время так искать нельзя, ведь движение равно замедленное. Можно использовать формулу

\(l=\frac{V^2}{2a}\)

Ну вот нашла ускорение: a=(v^2)/2S=6,6 м/с^2.

#15738 iskander :

и зная ускорение использовать формулу пути

\(l=V^2t-\frac{at^2}{2}\)

И время: 2S=t(2v^2-at) => 6,6*t^2-200*t+15,2=0. И решила квадратное уравнение: t1=13,6 сек, t2=16,7 сек.

Ответ t=16,7 секунд?

Энджи
#15813 2013-06-03 00:48 GMT

Сдавала задачу и оказалось, что не 16,7 секунд. Тогда, наверное, t=13,6 сек, если я правильно решила. Я все равно не понимаю, почему меньшее время берем? Подскажите, пожалуйста.

iskander
#15814 2013-06-03 10:00 GMT

Может попробовать так:

\(kmg\sin\alpha+mg\cos\alpha=ma\)

\(a=g(k\sin\alpha+\cos\alpha)\)

\(V=at\)

\(t=\frac{V}{a}=\frac{V}{g(k\sin\alpha+\cos\alpha)}\)

\(S=Vt-\frac{at^2}{2}\)

Энджи
#15904 2013-06-06 19:50 GMT

Я нашла ускорение: a=(v^2)/2S=6,6 м/с^2. И время отсюда:

#15814 iskander :

\(V=at\)

Получила правильный результат.

Спасибо за помощь!