По наклонной плоскости длиной 10 м и высотой 5 м с вершины начинает двигаться тело без начальной скорости. Сколько времени будет продолжаться движение тела до основания наклонной плоскости, если коэффициент трения равен 0,02? Какую скорость будет иметь тело у основания наклонной плоскости?
На высоте Н тело имеет запас потенциальной энергии:
(1)
где m, g, H - соответственно масса тела, ускорение земного тяготения, начальная высота.
При скольжении вдоль наклонной плоскости тело за счет начальной потенциальной энергии приобретает кинетическую энергию и выполняет работу по преодолению силы трения.
Работа по преодолению трения:
(2)
где мю - коэффициент трения, S - пройденный путь.
У основания тело будет иметь кинетическую энергию, равную начальной потенциальной энергии за вычетом энергии потраченной на работу против сил трения:
м/с
Поскольку тело движется без начальной скорости и с постоянным ускорением, то путь, который проходит тело за время t можно выразить формулой:
Откуда можем выразить время:
c