С вертолета поднимающегося вверх с ускорением 4 м/с спустя 10 с после начала подъема выпал предмет найдите время падения предмета на землю. дайте решение . ответ должен быть 11,7 с
Учитывая, что начальная скорость вертолете ноль, найдем высоту h, на которую он поднялся за время t по формуле
h = a/2 (1), здесь a - ускорение с которым поднимается вертолет.
Подставляя данные из условия в формулу (1) получим. h = 4*/2 = 200 метров. Скорость V с которой движется вертолет составит V = at = 4*10 = 40 м/сек.
Теперь для предмета, упавшего из вертолета: его начальная скорость будет равна скорости вертолета, т.е. 40 м/сек и вектор скорости направлен вверх. На предмет будет действовать сила тяжести, придающая ему ускорение g = 9,8 м/сек, направленная вниз. Таким образом, за время t = V/g (2) скорость предмета станет равной нулю. Подставляя в (2) наши данные получим, t = 40/9,8 = 4,08 сек. За это время предмет дополнительно поднимется на высоту
h1 = Vt - g/2 = 40*4,08 - 10*16,64/2 = 81,63 м.
h2 = h+h1 = 200 + 81,63 = 281,63
Для тела, падающего с высоты h2 без начальной скорости имеем
h2 = g/2
Отсюда получаем t = = = 7,58 сек
К этому времени надо добавить 4,08 сек, что предмет летел вверх. Получаем
Температура по какой шкале? Цельсия или Кельвина? Буду считать Цельсия, т. е. Т = 273 + 7 = 280 К Из формулы p = nkT => n = p / (kT) - концентрация молекул в сосуде С другой стороны n = N / V, где N - число молекул, V - объем сосуда N = n*V = pV / (kT), найдем среднюю скорость движения молекул v = КОРЕНЬ(3RT/M), R - универ. газов. постоянная, М - мол. масса азота λ = КОРЕНЬ^3(V/N) - длина свободного пробега молекулы азота, λ = КОРЕНЬ^3(kT/p), s = v*t = КОРЕНЬ(3RT/M)*t - путь молекулы за 1 с, t = 1 с, число столкновений z = s / λ = КОРЕНЬ(3RT/M)*t : КОРЕНЬ^3(kT/p) = = КОРЕНЬ(3*8,31 Дж*моль/К*280 К/28*10^-3 кг/моль)*1 с : КОРЕНЬ^3(1,38*10^-23 Дж/К*280 К / 2*10^5 Па) = 2,98 / 2,68*10^-9 = = 1,11*10^9
Будем считать торможение автомобиля равнозамедленным и прямолинейным. Тогда нетрудно посчитать ускорение торможения из закона сохранения энергии:
Здесь - ускорение торможения, - тормозной путь (который в конце условия), - начальная скорость (которая в конце условия). Отсюда . Чтобы автомобили не столкнулись, необходимо, чтобы длина промежутка между ними во время, когда первый начал торможение, была не меньше, чем путь второго автомобиля от момента начала торможения до полной остановки минус тормозной путь первого. Это легко увидеть, нарисовав зависимости и . Теперь аккуратно запишем это:
- тормозной путь первого автомобиля, - тормозной путь второго автомобиля. Из того же самого закона сохранения энергии следует, что они равны соответственно и Подставляя все в неравенство на , найдем:
t = 11,7 сек. (приближенно)
Объяснение:
Учитывая, что начальная скорость вертолете ноль, найдем высоту h, на которую он поднялся за время t по формуле
h = a/2 (1), здесь a - ускорение с которым поднимается вертолет.
Подставляя данные из условия в формулу (1) получим. h = 4*/2 = 200 метров. Скорость V с которой движется вертолет составит V = at = 4*10 = 40 м/сек.
Теперь для предмета, упавшего из вертолета: его начальная скорость будет равна скорости вертолета, т.е. 40 м/сек и вектор скорости направлен вверх. На предмет будет действовать сила тяжести, придающая ему ускорение g = 9,8 м/сек, направленная вниз. Таким образом, за время t = V/g (2) скорость предмета станет равной нулю. Подставляя в (2) наши данные получим, t = 40/9,8 = 4,08 сек. За это время предмет дополнительно поднимется на высоту
h1 = Vt - g/2 = 40*4,08 - 10*16,64/2 = 81,63 м.
h2 = h+h1 = 200 + 81,63 = 281,63
Для тела, падающего с высоты h2 без начальной скорости имеем
h2 = g/2
Отсюда получаем t = = = 7,58 сек
К этому времени надо добавить 4,08 сек, что предмет летел вверх. Получаем
t = 7,58 + 4,08 = 11,66 сек. = 11,7 сек.