schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Движение тела по наклонной плоскости
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
Тело замедляется с ускорением 4.9 м/с² под действием силы тяжести. Данное решение поможет вам разобраться в принципах движения по наклонной плоскости.
Подробное решение
Решение задачи:
Дано:
Угол наклона: \(\alpha = 30^{\circ}\)
Начальная скорость: \(v_0 = 38\) м/с
Ускорение свободного падения: \(g = 9,8\) м/с\(^2\)
Поверхность гладкая (трение отсутствует).
1. Тело начнет опускаться в тот момент, когда его скорость при движении вверх станет равной нулю (точка максимального подъема).
2. На тело, скользящее по гладкой наклонной плоскости, действует только сила тяжести и реакция опоры. Ускорение \(a\), с которым тело замедляется при движении вверх, равно проекции ускорения свободного падения на ось, параллельную наклонной плоскости:
\[a = g \cdot \sin(\alpha)\]
3. Подставим значения для нахождения ускорения:
\[a = 9,8 \cdot \sin(30^{\circ}) = 9,8 \cdot 0,5 = 4,9 \text{ м/с}^2\]
4. Уравнение скорости для равнозамедленного движения имеет вид:
\[v = v_0 - a \cdot t\]
В момент остановки (перед началом движения вниз) \(v = 0\), следовательно:
\[0 = v_0 - a \cdot t\]
\[t = \frac{v_0}{a}\]
5. Вычислим время \(t\):
\[t = \frac{38}{4,9} \approx 7,755... \text{ сек}\]
6. Округляем результат до 0,1 согласно условию задачи:
\[t \approx 7,8 \text{ сек}\]
Ответ: 7,8