Закон Кулона. Сила взаимодействия между двумя неподвижными электрическими зарядами прямо пропорциональна величине этих зарядов, и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
F = k (q1 * q2)/ r^2, где
F - сила Кулона, Н
k - коэффициент пропорциональности, k≈9*10^9 Н*м^2/Кл^2
q1 q2 - величины зарядов, Кл
r - расстояние между зарядами, м.
Итак:
F = k (q1 * q2)/ r^2;
r^2 = k (q1 * q2)/ F;
r = √((k * q1 * q2)/ F);
r = √(9*10^(9)*5*10^(-9)*6*10^(-9)/12*10^(-4)} = √(270*10^(-5)/12) = √(2.25*10(-4))= 1,5*10(-2) м = 0.015 м
r = 1,5*10(-2) м = 15 мм
1. am=F-Fтрения
am=F-kmg
F=am+kmg
F=m(a+kg)
m=25000/2,1
m=11 904 кг.
3. начальная скорость - v(0)=15 м/с
конечная скорость - v(k) = 0 м/с (так как он в самом верху остановится, прежде чем падать обратно)
ускорение свободного падения - g=10 м/с^2
Найти: время (t)
из формулы ускорения g=( v(k) - v(0) ) / t выводим
t = ( v(k) - v(0) ) / g
t = (0 м/с - 15 м/с) / (-g) (-g - ускорение свободного падения направлено против вектора ускорения камня)
t = -15 м/с / -10 м/с^2
t= 1,5 с
ответ: t=1,5 с.
4. m1 = 50 килограмм - масса мальчика, ловящего мяч;
m2 = 500 грамм - масса мяча;
v2 = 3 м/с (метров в секунду) - скорость мяча до взаимодействия с мальчиком.
Требуется определить v1 (м/с) - скорость мальчика после взаимодействия с мячом.
Переведем единицы измерения массы в систему СИ:
m2 = 500 грамм = 500 * 3-3 = 500 / 1000 = 0,5 килограмм.
Тогда, по закону сохранения импульса (количества движения), получаем:
m2 * v2 = (m1 + m2) * v1;
v1 = m2 * v2 / (m1 + m2);
v1 = 0,5 * 3 / (50 + 0,5) = 5 / 50,5 = 0,1 м/с (результат был округлен до одной десятой).
ответ: скорость мальчика после взаимодействия будет равна 0,1 м/с.