ответ: 1. 46,2 Дж
2. 25 м/с
Объяснение: 1. Дано:
G(гравитационная постоянная) = 6.67 * 10^(-11) м^(3)*кг^(-1)*с^(-2)
m = 2 кг
h = 15 м
M = 7 × 10^(22) кг
R = 1738 км = 1738 * 10^(3)
Ep -?
Найдем ускорение свободного падения на Луне g = G*M/R^(2)
g = 6,67 * 10^(-11) * 7 * 10^(22) / (1738 * 10^(3))^(2) = 1,54 ( м/с^(2) )
Ep = mgh = 2 * 1,54 * 15 = 46,2 (Дж)
2. Дано:
h = 30 м
U = 5 м/с
g = 10 м/с^(2)
Un( скорость в момент касания земли) - ?
Запишем вот такое уравнение
h = Ut + g * t^(2)/2
и такое Un = U + gt из этого уравнения выведем t
t=(Un - U)/g, следовательно получим h = U*(Un - U)/g + g*(Un-U)^(2)/(2*g^(2)), подставим цифры
30 = (5*Un -25)/10 + (Un^(2)-10*Un +25)/20, после множества преобразований получим, что Un^(2) = 625
значит Un = 25 м/с
ОбъяснеЦель работы: убедиться на опыте в том, что полезная работа, выполненная с простого механизма (наклонной плоскости), меньше полной.
"Золотое правило" механики гласит, что при отсутствии силы трения работа, совершенная при подъеме тела вверх по вертикали на высоту h равна работе при подъеме тела по наклонной плоскости на высоту h при равномерном перемещении тела.
В первом случае работа равна:
А1 = Fтh, где
F сила тяжести действующая на тело, h - высота подъема. Во втором случае работа равна: А2 = Fl, где
F - сила, прилагаемая к телу для перемещения его равномерно по наклонной плоскости,
l - длина наклонной плоскости. А1 = А2 при отсутствии силы трения. При наличии силы трения работа: А2 > А1
А2 - полная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h с наклонной плоскости. А1 - полезная работа, которую нужно произвести, поднимая тело на высоту h без наклонной плоскости.
Разделив полезную работу на полную, получим КПД наклонной плоскости и выразим его в процентах
Ход работы описан в учебнике.
Вычисления
Дополнительное задание.
Согласно "Золотому правилу" механики при отсутствии трения имеем:
отсюда
именно во столько раз мы выигрываем в силе, применяя эту наклонную плоскость.