Тело начинает скольжение вверх по наклонной плоскости со скоростью 15 м/с Угол наклона плоскости к горизонту 30 градусов. Коэффициент трения 0,2 . Через какой промежуток времени скорость тела уменьшится в 2 раза?



Начальная кинетическая энергия тела будет уменьшаться за счет преодоления силы трения и за счет преодоления силы земного тяготения.


Вдоль наклонной плоскости тело движется равноускоренно, причем ускорение направлено против вектора скорости. Проанализировав рисунок, приходим к выводу, что  ускорение можно выразить так:

a=g\sin 30^{\circ}+\mu g=g(\sin 30^{\circ}+\mu)

a=10*(0,5+0,2)=7\;\text{м/с}^2    м/с^2          (1)

S=\frac{v^2-v-0^2}{2a}           v=\frac{v_0}{2}           S=\frac{3v_0^2}{8a}         (2)

С другой стороны,           S=v_0t+\frac{at^2}{2}        (3)

Приравняем правые части (2) и (3)

\frac{3v_0^2}{8a}=v_0t+\frac{at^2}{2}

4a^2t^2+8av_0t-3v_0^2=0       (4)

Подставим в (4) Vo  из условия и а из (1):

              4*7^2t^2+8*7*15t-3*15^2=0

19t2+840t-675=0        (5)

Решив квадратное уравнение (5), находим значение t:

t\approx 0,7\;c

Комментарии