Масса скользит с холма без трения на скользящую доску с трением, найдите работу трения [закрыто]

Эй, у меня есть некоторые, которые я действительно не понимаю здесь:

введите описание изображения здесь

Масса m скользит в массу M ( м М ) которая представляет собой скользящую доску (она может свободно двигаться без трения о землю). Существует только трение между массой m и массой M. Происходит следующее: мяч скользит по доске с начальной скоростью в "=" 2 г час .

Через некоторое время относительная скорость между доской и мячом равна 0 (они все еще движутся вместе с той же скоростью).

Я думаю, что поскольку трение относительно доски, то и Работа тоже, это означает, что конечная относительная скорость равна 0, а начальная относительная скорость равна м г час что значит :

Вт "=" Δ Е к "=" 0 м г час "=" м г час

Я слышал, что это неправильно, но я не знаю почему, нужно ли мне использовать закон сохранения импульса, но есть ли закон сохранения импульса с трением, которое не является обратным усилием?

суммируя :

1) Почему я не прав?

2) Могу ли я использовать Conversation of Momentum? Существует ли он здесь с трением?

Мяч скользит вниз по склону или катится без скольжения ?
Я думаю, вы справитесь с этим как с полностью неупругим столкновением.
@ Герт, если бы он катился, энергия вращения не «вносила бы вклад» в импульс движения вперед. В этом случае вам не понадобятся размеры мяча, чтобы правильно его вычесть?
Вы путаете много разных вещей: вы помните, когда линейный импульс сохраняется? Когда система ...: относится ли это к системе, состоящей из двух масс m и M , после того как m переместилось на M ? Кроме того, подумайте еще раз: если трение является неконсервативной силой, действительно ли это влияет на сохранение линейного импульса? А может быть, сохранение количества движения связано с чем-то совершенно не связанным с диссипативным характером трения...
@MariusMatutiae О, кажется, я перепутал сохранение импульса и энергии? После рассмотрения сохранение импульса происходит, когда внешняя сила, действующая на систему, равна 0. Так и происходит в этом случае. Но с другой стороны, почему мой расчет работы неверен?
Является м "=" М ? Если нет, что следует изменить?
@MariusMatutiae Извините, мне нужно было уточнить м М , мне нужно рассчитать работу, которую трение совершает над массой м когда он на доске.
Пожалуйста, очистите вопрос. Является м катится или скользит? является М закреплены или свободно перемещаются по земле без трения? Ваши единицы измерения и обозначения неверны. Вт не может быть 2 г час , единицы измерения неверны.
@garyp Извините, я думал, что отредактировал все «прокручивание», забыл одно. И исправлено Вт , хотя это не значит, что это действительно Вт это как раз то, что я спрашиваю. М это скользящая доска, как уже упоминалось, поэтому она может свободно двигаться без трения с землей, поскольку между ним и м
Хорошо, я понимаю. Отмечу, что конечная кинетическая энергия не равна нулю. Обе массы движутся.
@garyp Хорошо, я изучил это, и кажется, что отношение рабочей энергии работает только с точки зрения стороннего наблюдателя, а не относительно.

Ответы (3)

Итак, я узнал ответ на свой вопрос, поэтому я отвечу на него здесь:

1) Соотношение работы и энергии получено из системы отсчета наблюдения, поэтому для расчета работы, которую выполнило трение, мне нужно рассчитать разницу кинетической энергии между моментом, когда трение только началось, и моментом, когда оно закончилось, из системы отсчета наблюдения. Поскольку это была единственная приложенная сила, работа, совершенная над объектом m, будет работой трения.

2) для расчета работы мне понадобится конечная скорость тела, которую я получу из закона сохранения импульса, который применим здесь, потому что на систему не действуют внешние силы.

Импульс всегда сохраняется в замкнутой системе , даже когда существуют (внутренние) силы трения. Дело в том, что блок М слайды свободно делает м , М замкнутая система с момента, когда м оставляет контакт с рампой.

Когда м достигает нижней части склона, он имеет импульс м в . Предполагая, что масса м в конце концов останавливается на блоке М , то вместе они имеют импульс ( м + М ) В где В < в – их общая конечная скорость. Импульс сохраняется, поэтому м в "=" ( м + М ) В .

Работа, совершаемая против трения, при относительной скорости между м и М сводилась к нулю потеря КЭ, т.е. 1 2 м в 2 1 2 ( м + М ) В 2 .

Импульс не сохранялся бы, если бы трение было внешним по отношению к системе; следите за тем, как вы формулируете эту фразу. Кроме того, на мой взгляд, это очень близко к полному ответу, чего мы стараемся избегать, как вы знаете.

Мяч достигнет скользящей массы М и начнет скользить по ее поверхности. Трение между ними увеличит скорость М (если он может свободно двигаться) и уменьшит скорость мяча относительно земли. В некоторый момент времени t скорость их обоих станет равной (остановка относительного движения), и тогда трение перестанет действовать. Нет такой вещи, как относительное трение или относительная сила, это называется псевдосилой . Кроме того, закон сохранения импульса действует до тех пор, пока внешняя сила, действующая на систему, равна 0, что верно в данном случае.