background image

56.

(a) By a force analysis in the style of Chapter 6, we find the normal force mg cos θ (where

mg = 267 N) which means f

k

µ

k

mg cos θ. Thus, Eq. 8-29 yields

E

th

f

k

µ

k

mgd cos θ = (0.10)(267)(6.1) cos 20

= 1.5

× 10

2

.

(b) The potential energy change is ∆mg(

−d sin θ) = (267)(6.1 sin 20

) =

5.6×10

2

J. The initial

kinetic energy is

K

i

=

1

2

mv

2

i

=

1

2



267 N

9.8 m/s

2



(0.457 m/s)

2

= 2.8 J .

Therefore, using Eq. 8-31 (with = 0), the final kinetic energy is

K

f

K

i

− U − E

th

= 2.8



5.× 10

2



− 1.× 10

2

= 4.1

× 10

2

.

Consequently, the final speed is v

f

=



2K

f

/m = 5.5 m/s


Document Outline