Определить скорость шарика в конце наклонной плоскости (19 декабря 2008)

Шарик массой 500 г скатывался с наклонной плоскости длиной 80 см, имея начальную скорость 2 м/с. Определить, какую скорость имел шарик в конце наклонной плоскости, если равнодействующая всех сил, действующих на шарик, равна 10 Н.

Задание дано учителем. Cпециализированная школа, 9 класс, профиль обычный, задание из контрольной работы.

Комментарии

Если Вам известна равнодействующая сила, то воспользуйтесь вторым законом Ньютона и найдите ускорение шарика. Зная ускорение, кинематически найдите конечную скорость. Решение опубликуйте. Уточним.

F = ma.

a = F/m.

a = 10/0,5 = 20 м/c2.

Не понимаю, как кинематически найти конечную скорость... объясните, пожалуйста!

Для нахождения конечной скорости нужно воспользоваться такой формулой:

2aS = vк2 − vн2.

vк = √(vн2 + 2aS).

Ну, а если выражать через начальные данные:
vк = √(vн2 + 2aS) = √(vн2 + 2FS/m).

спасибо большое! Вы мне очень помогли!
Господа, есть все основания считать, что решение неверно!

Решая задачу, кто-нибудь учитывал, что шарик скатывался, а не соскальзывал (решение приведено для процесса сосказьзывания)?

Еще в прошлом веке Я. Перельман в своих популярных задачах показал правильное решение этой задачи, учитывая инерцию качения шара... :) (см., например, Я.И.Перельман, "Знаете ли вы физику?", Библиотечка "Квант", вып. 82, изд-во "Наука", Москва, 1992, задача 44).

Если Вы обратили внимание на источник задачи − 9 класс, то понятно и решение задачи, задачи с учетом инерции шарика мы на портале уже обсуждали раньше.

Важным для нас и для Вас указывать источник задачи.

При изучении кинематики, динамики, и других разделов физики на школьном уровне принято, что тело принимают за материальную точку, нить нерастяжимая и т.д. Поправьте автора задачи, учителя, который дал ему эту задачу. Я ориентирусь на источник задачи, уровень пользователя, класс, в котором он учится. На эту тему мы уже продискуссировали с inkermanom. Если интересно, смотрите ссылку выше.

Возможно, в 9 классе изучают на базовом уровне физику твердого тела. Поправьте меня, если я не прав.

С удовольствием поправляю.

Измените условие со "скатывания" на "соскальзывание". И вопросов не будет.

В этом — точность, пунктуальность, физичность. В этом — вся методика!

Можно, конечно, сказать, что отсутствие в условии радиуса шара должно заставить ученика сообразить, что шарик на самом деле — соскальзывающая материальная точка.

Это означает, что решение неверно? Если да, то объясните, пожалуйста, руководствуясь какими формулами, следует решать данную задачу?
В условии, выданном учителем, говорится именно о "скатывании", а не о "соскальзывании"...
1. Решение верное при условии, если шар принять за материальную точку.

2. Решение верное, если в условии задачи слово "скатывается" заменить на "соскальзывает", а это уже к автору этой задачи (обратитесь к учителю).

3. Если шар нельзя принять за материальную точку, или нельзя убрать слово "скатывается", то задача будет решаться сложнее, но это уже не для базового 9 класса.

Я за решение, приведенное выше.

Если бы нужно было учитывать вращение шарика, то ОБЯЗАТЕЛЬНО было бы сказано о том, что проскальзывания нет, и о том, что шар однородный. Без этого решить задачу с учетом вращения шара просто невозможно из-за отсутствия данных.

В задаче именно соскальзывание. Я уверен в этом на 99,999%.

Ну что ж, доверюсь Вам. Огромное спасибо за помощь в решении всем отписавшимся!
Надоело разбираться?