Дано:
$v_{A} = 0$;
$h_{A} = 99$ м;
$h_{B} = 65$ м;
$h_{C} = 92,5$ м;
$h_{D} = 5$ м;
$h_{E} = 55$ м;
g = 10 Н/кг.
Найти:
$v_{B}$− ?
$v_{C}$− ?
$v_{D}$− ?
$v_{E}$− ?
Решение:
В точке A тележка обладает максимальной потенциальной энергией и нулевой кинетической ($E_{кA} = 0$). Полная механическая энергия тележки равна:
$E = E_{кA} + E_{пA} = mgh_{A} + 0 = mgh_{A}$;
Согласно закону сохранения механической энергии:
$E = E_{пB} + E_{кB} = mgh_{B} + \frac{mv_{B}^{2}}{2}$;
$ \frac{mv_{B}^{2}}{2} = E - mgh_{B} = mgh_{A} - mgh_{B} = mg * (h_{A} - h_{B})$;
$mv_{B}^{2} = 2mg * (h_{A} - h_{B})$;
$v_{B}^{2} = \frac{2mg * (h_{A} - h_{B}}{m}) = 2g * (h_{A} - h_{B}) $;
$v_{B} = \sqrt{2g * (h_{A} - h_{B})}$;
$v_{B} = \sqrt{2 * 10 * (99 - 65)}= 26,1$ м/с;
$v_{С} = \sqrt{2g * (h_{A} - h_{C})}$;
$v_{С} = \sqrt{2 * 10 * (99 - 92,5)}= 11,4$ м/с;
$v_{D} = \sqrt{2g * (h_{A} - h_{D})}$;
$v_{D} = \sqrt{2 * 10 * (99 - 5)}= 43,3$ м/с;
$v_{E} = \sqrt{2g * (h_{A} - h_{E})}$;
$v_{E} = \sqrt{2 * 10 * (99 - 55)}= 29,7$ м/с;
Ответ: 26,1 м/с; 11,4 м/с; 43,3 м/с; 29,7 м/с.