如图所示,均匀链条长为L,水平面光滑,L/2垂在桌面下,将链条由静止释放,则链条全部滑离桌面时速度为多少.
问题描述:
如图所示,均匀链条长为L,水平面光滑,L/2垂在桌面下,将链条由静止释放,则链条全部滑离桌面时速度为多少.
答
以开始时链条的最高点为零势能面,则
开始时:链条的动能为EK=0,重力势能为EP=-
mg•1 2
=-L 2
mgL1 4
链条全部下滑出时:动能为Ek′=
mv2,重力势能为Ep′=-mg1 2
L 2
由机械能守恒可知:
EK+EP=EK′+EP′
-
mgL=-mg1 4
+L 2
mv21 2
解得:v=
2gL
2
答:链条全部滑离桌面时速度为
.
2gL
2