Question

Un corp de masă m = 2kg este lansat cu viteza iniţială v1 =5m/s pe o suprafaţă orizontală pe care se deplasează cu frecare. După parcurgerea distanţei d1 = 4,5m, când viteza corpului a scăzut la v2 = 4m/s, corpul intră pe un plan înclinat cu unghiul α = 30° față de orizontală, pe care urcă fără frecare. Trecerea pe planul înclinat se face lin, fără modificarea modulului vitezei. Determinaţi: a. energia cinetică a corpului la momentul iniţial; b. lucrul mecanic efectuat de forţa de frecare pe porţiunea orizontală; c. valoarea coeficientului de frecare la alunecare; d. distanţa d2 parcursă pe planul înclinat, până la oprire.

Answer 1

Energia initiala: E=$\frac{1}{2} m v^{2}$, adica 25J.

Lucrul mecanic efectuat e energia cinetica pierduta: 25-16=9J.

Lucrul mecanic este F*d. Deci F este de 2N. Reactiunea normala din partea planului e de 20N. F=miu*N, miu=F/N, 0,1.

Corpul se opreste cand toata energia lui cinetica devine potentiala. Energia potentiala e m*g*h. La intrarea pe plan, energia cinetica e de 16J. Deci, inaltimea la care ajunge e de 16/20=0.8m. Distanta parcursa pe plan e h (0,8 metri) impartita la sin de 30 (0,5), deci e de 1.6 metri.