Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Брусок, лежащий на столе, соединён со стеной пружиной (смотрите рисунок Брусок передвинули от стены на расстояние Δl см от первоначального положения и удерживают в этом положении с постоянной силой F, которая равна силе тяжести бруска. На какое расстояние отодвинули брусок, если жесткость пружины равна 100 Н/м, коэффициент трения бруска о стол равен 0, 4, а масса бруска 35 кг?
Горизонтальная составляющая Vx вектора скорости неизменна и равна начальной горизонтальной скорости V0:
Vx = V0.
Скорость в момент падения V слагается из горизонтальной Vx и вертикальной Vy:
V^2 = Vx^2 + Vy^2
откуда
Vy^2 = V^2 - Vx^2 = V^2 - V0^2.
Время падения t0 находим из соотношения:
g = Vy/t0 =>
t0 = Vy/g = sqrt(V^2 - V0^2)
Начальную высоту определяем из
h0 = gt0^2/2
h0 = gVy^2/(2g^2) = (V^2 - V0^2)/(2g) = 1.8 м = 18 дм
Динамический подход.
Возрастание кинетической энергии T - T0 = mV^2/2 - mV0^2/2 есть результат работы силы тяжести:
mgh0 = mV^2/2 - mV0^2/2, откуда
h0 = (V^2 - V0^2)/(2g) = (100 - 64)/20 = 1.8 м = 18 дм