Американські гірки використовують на початку своєї подорожі лише один двигун: щоб досягти вказаної висоти, а потім розпочати пригоду. Далі маршруту не використовується механічний механізм, який допомагає завершити траєкторію.

гірок

Зображення власної розробки

ТЕХНІЧНІ ДАНІ

  • Довжина пандусу для підйому: 46 м
  • Маса вагона: 250 кг.
  • Вміст вагонів: 4 людини
  • Загальна довжина маршруту: 600 м
  • Загальний час у дорозі: 3 хв

Розрахунки

Ми припускаємо, що немає тертя і порожній автомобіль.

  1. Обчисліть роботу, виконану силою 1250-N, що рухає візок по всій довжині пандусу для підйому.
  2. Яку потужність розвиватиме двигун при дії сили 1250 Н, якщо підйом здійснюється з постійною швидкістю 5,24 м/с?
  3. Розрахуйте механічну енергію вагона в найвищій точці, беручи до уваги, що підйом здійснюється з постійною швидкістю 5,24 м/с.
  4. Виведіть, застосовуючи принцип збереження енергії, яким буде максимальне значення швидкості?
  5. На якому етапі це значення досягається?
  6. Знайдіть кінетичну енергію та значення потенційної енергії у верхній частині локона. Якою буде швидкість у цей момент?
  7. Якою буде швидкість при вході в цикл? І при відмові від нього?

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

1-У реальних американських гірках виконується принцип збереження механічної енергії?

2-Коли вам стає важче (що ви залишаєтесь приклеєними до сидіння), коли піднімаєтеся або опускаєтесь? Поясніть це. Допомога

Пояснення часу зльоту космічного корабля на початку відео також може вам допомогти.

3- Чи можуть бути дві точки максимальної висоти у справжніх американських гірках?

4-Як змінюється кінетична енергія, якщо маса автомобіля подвоєна? І потенційна енергія?

5-Як би ця гірка працювала на Місяці? Обґрунтуйте відповідь.

Підказка: порівнює максимальні кінетичні та потенційні значення енергії на Місяці та на Землі, порівнює максимальну швидкість на Місяці та на Землі. Припустимо, що у найвищій точці швидкість дорівнює нулю. Яка залежність між максимальною потенційною енергією та максимальною кінетичною енергією?

Як максимальна потенційна енергія порівняно з енергією Землі? Як максимальна кінетична енергія порівняно з енергією Землі? Як максимальна швидкість порівняно з енергією Землі? (Подвійний, наполовину, потрійний ...) Де гірки більш екстремальні? На землі або на Місяці?

(Не потрібно робити чисельних розрахунків, а враховувати співвідношення між значеннями g на Місяці та на Землі)

6 - А на планеті з гравітацією вдвічі більшою, ніж земна?

Підказка: порівнює значення максимальної потенційної та кінетичної енергії на планеті та на Землі, порівнює максимальну швидкість на планеті та на Землі. Припустимо, що у найвищій точці швидкість дорівнює нулю. Яка залежність між максимальною потенційною енергією та максимальною кінетичною енергією?

Як максимальна потенційна енергія порівняно з енергією Землі? Як максимальна кінетична енергія порівняно з енергією Землі? Як максимальна швидкість порівняно з енергією Землі? (Подвійна, половина, потрійна ...) Де гірки більш екстремальні? На землі або на планеті?

Відповіді на запитання будуть записані одним записом на піддоні. У заголовку ім'я та прізвища студентів, а потім відповіді по порядку (запитання записувати не потрібно).