ответ:
на каждое звено и на все тело человека действуют силы тяжести как внешние силы, вызванные притяжением и вращением земли. равнодействующая параллельных сил тяжести тела приложена к его центру тяжести.
когда тело покоится на опоре (или подвешено) , сила тяжести, приложенная к телу, прижимает его к опоре (или отрывает от подвеса) . это действие тела на опору (нижнюю или верхнюю) измеряется весом тела . вес тела (статический) — это мера воздействия тела в покое на покоящуюся же опору (или подвес) , мешающую его падению. значит, сила тяжести и вес тела не одна и та же сила. вес всего тела человека приложен не к нему самому, а к его опоре (сила тяжести — дистантная, вес — контактная сила) . в фазе полета в беге веса нет, это случай невесомости.
действие веса тела на опору встречает противодействие, которое называют реакцией опоры (или опорной реакцией) .
реакция опоры — это мера противодействия опоры действию на нее тела, находящегося с ней в контакте (в покое или движении) . она равна силе действия тела на опору, направлена в противоположную сторону и приложена к этому телу.
обычно человек, , находясь на горизонтальной опоре, испытывает противодействие своему весу. в этом случае опорная реакция, как и вес тела, направлена перпендикулярно к опоре. это нормальная (или идеальная) реакция опоры. если поверхность не плоская, то опорная реакция перпендикулярна к плоскости, касательной к точке опоры.
когда вес статический, то реакция опоры статическая; по величине она равна статическому весу. если человек на опоре движется с ускорением, направленным вверх, то к статическому весу добавляется сила инерции и возникает динамическая реакция опоры. реакция опоры — сила пассивная (реактивная) . она не может сама по себе вызвать положительные ускорения. но без нее — если нет опоры, если не от чего оттолкнуться (или не к чему притянуться) — человек не может активно перемещаться.
если отталкиваться от горизонтальной опоры не прямо вверх, то и сила давления на опору будет приложена не под прямым углом
к ее поверхности. тогда реакция опоры также не будет перпендикулярна к поверхности, ее можно разложить нанормальную и касательную составляющие. когда соприкасающиеся поверхности ровные, без выступов, шипов и т. п. (асфальт, подошва ботинка) , то касательная составляющая реакции опоры и есть сила трения.
касательная реакция может быть обусловлена не только трением (как, например, между лыжей и снегом) , но и другими взаимодействиями (например, шипы беговых туфель, вонзившиеся в дорожку) .
равнодействующая нормальной и касательной составляющих называется общей реакцией опоры. она только при свободном неподвижном положении над опорой (или под опорой) проходит через цм человека. во время же движений, отталкивания или амортизации она обычно не проходит через цм, образуя относительно него момент
итак, начнем. моя повесть будет долгой, так что устраивайтесь поудобней)
сперва запишем дано(обычно я этого не делаю, но щас исключительный случай):
m0=10^3кг
s=5 м^2
m1=10^-6
n(концентрация)=10^-4 м^-3
v2=0.99v1
абсолютно соударение
l=?
начнем с основного уравнения закона сохранения энергии:
ek1=ek2+aпыли
то бишь кинетическая энергия корабля равна его оставшейся кинетической энергии и работе пыли по торможению корабля.
теперь распишем это подробнее:
(примечание: 0.9801 - это я возвел в квадрат 0.99)
вычислим отсюда а:
подставим сюда m для некоторого удобства:
теперь составим уравнение работы. согласно формуле работы:
a=fs
s в нашем случае это и будет l, т.к. именно на этом пути пыль совершала работу:
a=fl
сила f - это сила одной частицы, умноженная на их количество n, f=nma
a=nmal
но у нас нет ускорения! и количества частиц нет! и длины пути нет! ничего нет! но мы воспользуемся безвременной формулой скорости из кинематики:
v^2=v0^2-2al
0.9801v1^2=v1^2-2al
al=v1^2-0.9801v1^2/2=0.0199v1^2/2=0.00995v1^2
теперь подставим в уравнение работы это, и заодно подставим значение самой работы:
a=9.95v1^2
9.95v1^2=n*0.00995v1^2*m
v1^2 можем отбросить, т.к. оно одинаково там и там:
995*10^-2=n*995*10^-5*10^-6
n=10^-2/10^-11=10^9 частиц.
мы нашли количество частиц.
теперь из формулы концентрации определим объем:
n=n/v
v=n/n=10^9/10^-4=10^13 м^3.
это объем "коридора" который проделал ракета.
теперь из формулы объема найдем высоту цилиндра, т.е. длину пути, проделанного ракетой в облаке, т.е. ширину облака:
v=sl
l=v/s=10^13/5=2*10^12 м.
ответ: ширина облака = 2*10^12 метров.