СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 29 № 4964

На гладкой горизонтальной поверхности стола покоится горка с двумя вершинами, высоты которых h и 4h (см. рисунок). На правой вершине горки находится шайба. Масса горки в 8 раз больше массы шайбы. От незначительного толчка шайба и горка приходят в движение, причём шайба движется влево, не отрываясь от гладкой поверхности горки, а поступательно движущаяся горка не отрывается от стола. Найдите скорость шайбы на левой вершине горки.

Решение.

На систему тел «шайба + горка» действуют внешние силы (тяжести и реакции стола), но они направлены по вертикали, поэтому проекция импульса системы на горизонтальную ось Оx системы отсчёта, связанной со столом, сохраняется. В начальный момент времени импульс системы равен нулю, поэтому для интересующего нас момента времени, можно написать:

 

 

здесь и — скорости шайбы и горки относительно горизонтальной поверхности.

Работа сил тяжести определяется изменением потенциальной энергии, а суммарная работа сил реакции равна нулю, так как поверхности гладкие. Следовательно, полная механическая энергия системы тел, равная сумме кинетической и потенциальной, сохраняется. Так как потенциальная энергия горки не изменилась, получаем уравнение

 

 

Решая систему из этих двух уравнений и используя тот факт, что для скорости шайбы на левой вершине горки получаем

 

 

Ответ:

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 1.
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.4.3 Закон изменения и сохранения импульса, 1.4.8 Закон изменения и сохранения механической энергии
Спрятать решение · · Видеокурс ·
вадим Блинов 16.06.2016 16:11

Можно поподробнее, каким образом энергия кинетическая горки связана с энергией потенциальной шайбы, ведь корка приобретает скорость от толчка (пожалуйста)?

Антон

«От не­зна­чи­тель­но­го толч­ка шайба и горка при­хо­дят в дви­же­ние» — импульсом, полученным от толчка, пренебрегаем. Шайба и горка приобретают скорость, взаимодействуя друг с другом.