Quảng cáo
2 câu trả lời 322
Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng cơ, ta có:
Năng lượng cơ ban đầu = Năng lượng cơ khi vật m tiếp xúc với lò xo
Do vật m được thả trượt không vận tốc ban đầu, nên năng lượng cơ ban đầu chỉ gồm năng lượng thế trọng trường. Do vật m tiếp xúc với lò xo không ma sát, nên năng lượng cơ khi vật m tiếp xúc với lò xo gồm năng lượng thế trọng trường và năng lượng đàn hồi của lò xo. Do đó, ta có:
mgd sin 0 = mg(d + 0,185) sin 0 + 0.5k(0,185)^2
Thay các giá trị đã cho vào phương trình, ta được:
2.88 x 10 x d x sin 30 = 2.88 x 10 x (d + 0.185) x sin 30 + 0.5 x 409 x (0.185)^2
Giải phương trình, ta được:
d = 0.057 m
Vậy số đường đi của vật m là d + 0.185 = 0.242 m.
Theo nguyên lý bảo toàn động lượng, ta có:
Động lượng ban đầu = Động lượng khi vật m đổi chiều chuyển động
Do vật m được thả trượt không vận tốc ban đầu, nên động lượng ban đầu bằng không. Do vật m đổi chiều chuyển động khi tiếp xúc với lò xo, nên động lượng khi vật m đổi chiều chuyển động bằng -mv1, trong đó v1 là tốc độ của vật m khi tiếp xúc với lò xo. Do đó, ta có:
0 = -mv1
v1 = 0
Vậy tốc độ của vật m khi tiếp xúc với lò xo là không.
Theo công thức vận tốc trung bình, ta có:
v1 = (v0 + vt) / 2
Trong đó v0 là vận tốc ban đầu và vt là vận tốc cuối cùng của chuyển động. Do chuyển động của vật m là chuyển động rơi tự do có gia tốc g sin 0 theo hướng xuống dốc, nên ta có:
vt^2 = v0^2 + 2g sin 0 d
Thay các giá trị đã cho vào công thức, ta được:
vt^2 = 0^2 + 2 x 10 x sin 30 x 0.057
vt = sqrt(5.7)
vt = 2.39 m/s
Do v1 = 0, nên ta có:
v1 = (v0 + vt) / 2
0 = (v0 + 2.39) / 2
v0 = -2.39 m/s
Vậy vận tốc ban đầu của chuyển động là -2.39 m/s.
Theo công thức thời gian chuyển động, ta có:
t = (vt - v0) / a
Trong đó a là gia tốc của chuyển động. Do a = g sin 0 theo hướng xuống dốc, nên ta có:
t = (2.39 - (-2.39)) / (10 x sin 30)
t = 0.478 s
Vậy thời gian đi của vật m là 0.478 s.
Cuối cùng, ta có thể tìm được tốc độ trung bình v của vật m bằng cách:
v = (Số đường đi) / (Thời gian đi)
v = 0.242 / 0.478
v = 0.506 m/s
Vậy tốc độ trung bình từ lúc thả vật m trượt không ma sát đến lúc vật m đổi chiều chuyển động lần thứ nhất là 0.506 m/s.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
153228 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
130146 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
111744 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
106765 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
71498
