Объяснение:
Задача 1.
m = 8 000 т = 8·10⁶ кг
V = 108 км/ч = 30 м/с
Кинетическая энергия:
Ek = m·V²/2 = 8·10⁶·30²/2 = 3,6·10⁹ Дж или 3,6 ГДж
Задача 2
A = k·Δx²/2= 150·(0,25-0,10)²/2 ≈ 1,7 Дж
Задача 3.
Потенциальная энергия на высоте 50 м:
E₁ = m·g·h = 0,500·10·50 = 250 Дж
Скорость через 2 с падения:
V = g·t = 10·2 = 20 м/с
Кинетическая энергия в этот момент:
Ek = m·V²/2 = 0,5·20²/2 = 100 Дж
Именно на столько и уменьшилась потенциальная энергия.
Задача 4.
Потенциальная энергия на этой высоте:
Еп = m·g·h = 2·10·15 = 300 Дж
Полная энергия:
E = 300 + 100 = 400 Дж
Скорость из формулы:
E = m·V²/2
V = √ (2·E/m) = √ (2·400/2) = √ 400 = 20 м/с
Задача 5.
По закону сохранения импульса
m₁·V₀cos45° = m₂·V₂
2·(√2/2)·V₀ = 0,2·600
V₀ = 120/√2
Дальность полета:
L = V₀²·sin (2·45°) / g = V₀²·sin (90°) / g = (120/√2)²·1/10 = 720 м
Δp(пуля) = p2 - p1 = m1V0/2 - m1V0 = 0,001 (75 - 150) = - 0,0075 кг*м/с
2) Зная импульс, который приобрела коробка, можем вычислить ее скорость:
p = m2 V2 => V2 = p / m2 = 0,075 / 0,05 = 1,5 м/с
3) V2 - это ее начальная скорость. Конечная, очевидно, будет равна нулю. По формуле из кинематики найдем ускорение, которое приобрела коробка:
S = - V0^2 / 2a => a = - V0^2 / 2S = - 2,25 / 0,6 = - 3,75 м/с^2
4) На коробку действует только сила трения. По второму закону Ньютона в проекции имеем:
- u mg = ma => u = - a / g = 3,75 / 10 = 0,375