Zadanie Zadanie 5.3.11: Zjazd strażaka po rurze z uwzględnieniem siły tarcia dłoni
- Punkty
- 3 pkt
- Dział
- Energia i pęd · Zasada zachowania energii
- Trudność
- Poziom trudności: średnie
Strażak o masie zjeżdża po pionowej rurze z wysokości . Przy pracy siły tarcia wynoszącej 40% , oblicz energię potencjalną , siłę tarcia oraz energię kinetyczną i prędkość przy lądowaniu.
Treść zadania
W jednostce ratowniczej strażak w pełnym rynsztunku o łącznej masie zjeżdża pionowo po gładkiej rurze zjazdu ze spoczynku () z wysokości na poziom parteru.
Strażak hamuje dłońmi w rękawicach ochronnych, wskutek czego początkowej energii potencjalnej grawitacji ulega zamianie na ciepło w wyniku pracy stałej siły tarcia o rurę ().
Przyjmując przyspieszenie ziemskie :
a) Oblicz początkową energię potencjalną grawitacji strażaka względem parteru.
b) Oblicz średnią wartość siły tarcia , jaką strażak wywierał na rurę podczas zjazdu.
c) Oblicz energię kinetyczną oraz prędkość , z jaką strażak dociera do poziomu parteru tuż przed kontaktem z matą asekuracyjną (w oraz w ).
Podaj również wariant wyników dla .
Odpowiedź i wynik końcowy
Dla :
a)
b)
c) ,
Dla :
a)
b)
c) ,