Механика

Задание №21. Расчётная задача высокого уровня

№2. Задание 21

ID: 00008546

Гладкий клин массой 900 г и высотой 18 см покоится на гладкой горизонтальной поверхности (см. рис.). С вершины клина начинает соскальзывать шайба массой 100 г и переходит на горизонтальную поверхность. Определите скорость клина в момент перехода шайбы на горизонтальную поверхность.

Рисунок к заданию 21 ОГЭ по физике — Механика

Источник: ФИПИ

Решение

Поверхности гладкие, поэтому в горизонтальном направлении на систему «клин + шайба» внешних сил нет — работает закон сохранения импульса. Изначально всё покоилось, значит суммарный горизонтальный импульс остаётся нулевым: $$m v_ш + M V=0$$ , откуда $v_ш=-\dfrac{M V}{m}$ .

Энергия тоже сохраняется (трения нет): потенциальная энергия шайбы переходит в кинетическую энергию обоих тел: $mgh=\dfrac{m v_ш^2}{2}+\dfrac{M V^2}{2}$ .

Подставив $$v_ш$$ , получаем $V=\sqrt{\dfrac{2 m^2 g h}{M(M+m)}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot0{,}1^2\cdot10\cdot0{,}18}{0{,}9\cdot1{,}0}}=0{,}2$ м/с.

Ответ

0,2

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механика» (8)