Вопрос от посетителя:
По гладкой горизонтальной поверхности стола скользят навстречу друг другу горка со скоростью 0,3 м/с и шайба со скоростью 1 м/с. Шайба въезжает на горку, имеющую плавный переход к поверхности стола, движется без трения по горке, не отрываясь от неё и, не достигнув вершины горки, съезжает на стол. Найдите скорость (в м/с) съехавшей шайбы. Масса горки намного больше массы шайбы. Все скорости параллельны одной и той же вертикальной плоскости.
Если ответ не целый, округлите его до сотых.
Илюха отвечает:
Честно говоря, в затруднении…
Полагаю так:
Переходим к системе отсчета связанной с горкой. Тогда в момент заезда шайба имела скорость, равную 1,3 м/с. По закону сохранения энергии, справедливому во всех инерциальных системах отсчета при отсутствии трения, скорость скатывания шайбы в момент соприкосновения со столом относительно горки не изменится и равна 1,3 м/с. Скорость самой горки практически не изменится из-за ее большой массы. Поэтому относительно неподвижного наблюдателя (Земли) скорость шайбы в момент соприкосновения со столом должна быть 1,6 м/с.
Но ответ вызывает у меня сомнения…как и у Вас, как я понял, ибо он противоречит закону сохранения энергии системы шайба + горка относительно земли! До взаимодействия мы имели две кинетические энергии горизонтально движущихся горки и шайбы. И после скатывания мы имеем две кинетические энергии горизонтально движущихся горки и шайбы (только шайба просто двигается в противоположном направлении). Кинетическая энергия горки не поменялась. С какой стати должна увеличиться кинетическая энергия шайбы???
Так что я склоняюсь к кажущемуся парадоксальным ответу: СКОРОСТЬ СЪЕХАВШЕЙ ШАЙБЫ = 1 м/с !