2008-04-15 Ostatnia modyfikacja.
Ciało zsuwa się z równi pochyłej z wysokości h = 4 m i następnie wchodzi na "diabelską pętlę" o promieniu r = 2 m. Nie uwzględniając tarcia, oblicz, na jakiej wysokości hx ciało się oderwie od pętli
![]()
![]()
![]()
Z prawa zachowania energii: energia potencjalna ciała na wysokości h jest równa sumie energii potencjalnej na wysokości hx i energii kinetycznej.
![]()
Stąd
![]()
(1)
Ciało jest dociskane do pętli przez siłę odśrodkową
![]()
zaś odrywane przez składową (wzdłuż promienia) siły ciężkości
.
W miejscu odrywania ciała od pętli obie siły są sobie równe:
![]()
Zatem
![]()
Stąd
![]()
(2)
Po podstawieniu (1), otrzymamy
![]()
(3)
Na rysunku jest widoczne, że
![]()
Podstawiając to do (3), otrzymamy
![]()
zatem
![]()
Wysokość wynosi 3,3m