ตอบ:
#a) 7.67 ms ^ -1 #
#b) 3.53m #
คำอธิบาย:
อย่างที่กล่าวกันว่าไม่ควรพิจารณาเกี่ยวกับแรงเสียดทานในระหว่างการสืบเชื้อสายนี้พลังงานทั้งหมดของระบบจะยังคงอยู่
ดังนั้นเมื่อรถเข็นอยู่ด้านบนของรถไฟเหาะมันก็หยุดพักดังนั้นที่ความสูงนั้น # H = 4m # มีเพียงพลังงานศักย์เท่านั้น # MGH = = mg4 4mg # ที่ไหน # ม # คือมวลของเกวียนและ # G # คือความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
ตอนนี้เมื่อมันจะอยู่ที่ความสูงของ # H '= 1m # เหนือพื้นดินมันจะมีพลังงานศักย์และพลังงานจลน์บางส่วนดังนั้นหากความสูงนั้นความเร็วก็คือ # v # จากนั้นพลังงานรวมที่ความสูงนั้นจะเป็น # mgh '+ 1 / 2m v ^ 2 #
ดังนั้นเราสามารถเขียน
# mgh = mgh '+1/2 mv ^ 2 #
หรือ, # 4g = g + 1/2 v ^ 2 # (ดู # ม # กำลังถูกยกเลิกจากทั้งสองด้าน)
วาง # g = 9.81 m s ^ -2 # เราได้รับ,
# v = 7.67 ms ^ -1 #
อีกครั้งโดยใช้สมการเดียวกันถ้าคุณใช้ # v = ^ 3 มิลลิวินาที -1 # แล้วก็ # h '' # เช่นความสูงที่ความเร็วจะกลายเป็น # 3 มิลลิวินาที ^ -1 # จะพบได้ในวิธีที่กล่าวถึงด้านล่าง!
# mgh = mgh '' + 1/2 m (3) ^ 2 #
หรือ, # 4g = h''g + 9/2 #
หรือ, # h '' = 3.53m #
ดังนั้นที่ # # 3.53m เหนือความเร็วพื้นดินจะเป็นเช่นนั้น # 3 ms ^ -1 #
