ответ: a=28/15 м/с².
Объяснение:
Будем считать нить нерастяжимой и невесомой. Тогда ускорения обоих тел равны: a1=a2=a. Пусть T1 и T2 - силы натяжения нити, действующие соответственно на тела с массами m1 и m2. Так как по условию масса болка m≠0, то T1≠T2. На тело с массой m1 действует сила тяжести m1*g и противоположно направленная ей сила T1, на тело массой m2 - сила T2 и противоположно направленная ей сила трения μ*m2*g, где g - ускорение свободного падения. По второму закону Ньютона,
m1*g-T1=m1*a
T2-μ*m2*g=m2*a
Так как по условию масса блока m≠0, то к написанным уравнениям нужно добавить уравнение вращательного движения для блока. По третьему закону Ньютона, со стороны тела с массой m1 на нить действует сила -T1, равная и противоположно направленная силе T1. А со стороны тела с массой m2 на нить действует сила -T2, равная и противоположно направленная силе T2. Момент силы -T1 относительно оси блока M1=-T1*R, момент силы -T2 относительно оси блока M2=-T2*R, где R - радиус блока. И так как по условию трением в оси блока пренебрегаем, то согласно уравнению динамики вращательного движения для блока M1-M2=J*ε, где J и ε -момент инерции и угловое ускорение блока. Так как по условию блок является однородным диском, то J=m*R²/2. Таким образом, получены 3 уравнения:
m1*g-T1=m1*a
T2-μ*m2*g=m2*a
T2*R-T1*R=m*R²*ε/2
Так как ε=a/R, то третье уравнение можно записать в виде T2*R-T1*R=m*a*R/2. И тогда, после сокращения третьего уравнения на R, окончательно получаем систему из 3-х уравнений с 3-мя неизвестными:
m1*g-T1=m1*a
T2-μ*m2*g=m2*a
T2-T1=m*a/2.
Полагая g=10 м/с² и подставляя известные значения m, m1, m2 и μ, приходим к системе:
10-T1=a
T2-3=3*a
T2-T1=0,25*a
Решая её, находим a=28/15 м/с².
Первая космическая скорость, достаточная для выведения ракеты на орбиту вокруг Земли, составляет 7,91 км/с.
Максимальная скорость снаряда при выстреле из 10-метровой рельсовой пушки - 1,5 км/с.
Теоретически возможно создать настолько длинный разгонный участок, который позволил бы снаряду набрать необходимую скорость, однако ускорение, которое будет испытывать снаряд, несовместимо не только с предельными нагрузками для космонавтов, но и для электронного оборудования, которое необходимо для работы многих систем корабля.
Да и масса снаряда из рельсовой пушки несоизмеримо меньше массы космического корабля.
Время вывода корабля на орбиту составляет примерно 10 минут. Именно к этому времени корабль набирает окончательную скорость для выхода на орбиту. Примерно 5 минут из этого времени ускорение ракеты доходит до 7g. Большее ускорение невозможно из-за особенностей человеческого организма даже в противоперегрузочных костюмах.
Поэтому герои романа Жюля Верна "Из пушки на Луну" не только не достигли бы своей цели, но даже гарантированно не пережили бы сам старт. Так что, если бы писатель знал физику, то данный роман никогда бы не был написан..))
v=20 м/с²
Ек=Еп
Найти:h-?
По закону сохранения механической энергии:
E=Eк+Еп
При бросании тела вверх ему передается кинетическая энергия, а значит:
Е=mv²/2
mv²/2=Ек+Еп=Еп+Еп=2Еп=2mgh
mv²/4=mgh
h=v²/(4g)
h=20²/(4*10)=10 м
ответ: высота на которой кинетическая и потенциальная энергия равны 10 метров