Zadanie Zadanie 5.3.1: Prędkość zjazdu pontonu na torze wodnym z zasady zachowania energii

Punkty
2 pkt
Dział
Energia i pęd · Zasada zachowania energii
Trudność
Poziom trudności: łatwe
Na zjeżdżalni wodnej w parku rozrywki ponton jednoosobowy zjeżdża z wieży startowej o różnicy wysokości h=16,2 mh = 16{,}2\text{ m} po gładkiej rynnie do poziomego basenu hamującego. Opory ruchu można na tym odcinku pominąć. Oblicz prędkość vv, jaką ponton osiągnie u wylotu rynny na poziomie zerowym basenu. Przyjmij g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2 (podaj też wariant dla g=9,81 m/s2g = 9{,}81\text{ m/s}^2). Wynik podaj w m/s\text{m/s} oraz w km/h\text{km/h}.

Treść zadania

Na zjeżdżalni wodnej w parku rozrywki ponton jednoosobowy zjeżdża z wieży startowej o różnicy wysokości h=16,2 mh = 16{,}2\text{ m} po gładkiej rynnie do poziomego basenu hamującego. Ponton rusza ze spoczynku, a opory ruchu można na tym odcinku pominąć. Oblicz prędkość vv, jaką ponton osiągnie u wylotu rynny na poziomie zerowym basenu. Przyjmij g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2 (podaj też wariant dla g=9,81 m/s2g = 9{,}81\text{ m/s}^2). Wynik podaj w m/s\text{m/s} oraz w km/h\text{km/h}.

Odpowiedź i wynik końcowy

Dla g=10 m/s2g = 10\text{ m/s}^2: v=18 m/s=64,8 km/hv = 18\text{ m/s} = 64{,}8\text{ km/h} Dla g=9,81 m/s2g = 9{,}81\text{ m/s}^2: v≈17,83 m/s≈64,2 km/hv \approx 17{,}83\text{ m/s} \approx 64{,}2\text{ km/h}
Ilustracja do zadaniaZjazd pontonu z toru wodnego o wysokości h z prędkością początkową v_0=0 do basenu, gdzie prędkość wynosi v.pontonhv