Дано:
m = 40 кг
Р = 800 Н
L = 2,5 м
g = 10 м/с²
υ - ?
Распишу подробно.
Рассмотрим качель с ребёнком в нижней точке траектории качели. Ребёнок действует на качель весом Р. Сама качель по Третьему закону Ньютона действуют на ребёнка с такой же по модулю силой, что и он - на неё. Силой реакции опоры N:
N = P
Если теперь рассмотреть все силы, которые действуют на ребёнка в нижней точке, то получим силу тяжести mg и силу реакции опоры N. Кроме того, ребёнок движется криволинейно (траектория качели не прямая). Значит, какая-то сила заставляет его двигаться так. И этой силой является равнодействующая силы тяжести mg и силы реакции опоры N.
Силу, действующую на тело, которое движется с ускорением (а криволинейное движение - это всегда движение с ускорением), находят по Второму закону Ньютона:
F = ma, где а = υ²/R => F = mυ²/R
Длина подвеса качели - это и есть радиус кривизны движения качели (а значит и рассматриваемого тела - ребёнка), следовательно, конечный вид формулы будет следующим:
F = mυ²/L
Остаётся только представить равнодействующую F.
Сила тяжести mg - это сила, с которой Земля притягивает ребёнка, значит она направлена вниз, к земной поверхности. Сила реакции опоры N сопротивляется весу ребёнка P, который направлен туда же, куда и сила тяжести mg. Значит N будет направлена вверх, в противоположную сторону. Равнодействующая F удерживает ребёнка так, что он не падает вниз. Значит, F направлена туда же, куда и N.
Обеспечим все силы, которые направлены в одну и ту же сторону, знаком "+". Все силы, которые направлены в противоположную сторону - знаком "-". Например, силу тяжести mg запишем со знаком "-". Тогда уравнение равнодействующей будет таким:
F = N + (-mg) = N - mg
Т.к. F = mυ²/L, то:
N - mg = mυ²/L - выражаем скорость:
(N - mg)*L = mυ²
(N - mg)*L/m = υ²
υ² = NL/m - mgL/m
υ² = NL/m - gL
υ² = L*(N/m - g)
υ = √(L*(N/m - g)) = √(2,5*(800/40 - 10)) = √(2,5*(20 - 10)) = √(2,5*10) = √25 = 5 м/с
ответ: 5 м/с .
следует отталкиваться от своих собственных потребностей, а не от того ограниченного набора критериев (вроде мегапикселей и ISO), который вам пытаются навязать производители и продавцы фотооборудования. Данная статья расскажет вам о том, какие параметры фотоаппарата действительно важны для занятия фотографией, а какие служат приманкой для покупателя.
Ввиду того, что всё нижеизложенное относится в первую очередь к фотоаппаратам со сменной оптикой – как зеркальным, так и беззеркальным, – закономерный интерес читателя к критериям выбора объективов призвана удовлетворить отдельная статья «Критерии выбора объективов».
Разрешение
В начале века разрешение было важным параметром при выборе цифрового фотоаппарата, но сегодня вам придётся потрудиться, чтобы найти камеру с разрешением меньше 12 мегапикселей, а этого более чем достаточно для любого разумного применения. Мегапиксели не имеют никакого отношения к «профессиональности» камеры, и у флагманских репортажных аппаратов разрешение не выше, чем у любительских моделей. Высокое разрешение (20 Мп и более) потенциально увеличивает детализацию фотографии, но вместе с тем, оно проявляет как изъяны объектива, так и, в ещё большей степени, недостаток мастерства фотографа. Без хорошей оптики и умения с ней обращаться проку от избытка мегапикселей не будет, в то время как размер файлов с увеличением разрешения растёт ощутимо.
Экран
Чем больше экран и чем выше его разрешение, тем удобнее на нём снимки. Поворотный экран – замечательная опция, позволяющая в случае необходимости снимать из самых неудобных положений. Впрочем, большинство профессиональных аппаратов поворотного экрана не имеют. Сенсорный экран – вещь приятная, но полноценных кнопок и переключателей, которыми можно оперировать на ощупь, он не заменяет.
Скорость серийной съёмки
Для съёмки репортажей, спортивных соревнований, а также для фотоохоты высокая скорострельность критична. Скорость серийной съёмки лучших репортажных фотоаппаратов составляет 10-12 кадров в секунду, но даже 7 кадров в секунду – это уже неплохо. При неспешной же работе в студии, равно как и при съёмке пейзажей или других малоподвижных сюжетов, скорострельность камеры не имеет абсолютно никакого значения.
Максимальная скорость затвора
Затвор профессионального фотоаппарата отрабатывать выдержки вплоть до 1/8000 с, в то время как скорость затвора любительских камер не превышает 1/4000 с. Что до меня, то я не припомню случая, когда бы мне пригодилась выдержка короче 1/2000 с.
Число точек фокусировки
Сейчас даже в самых зеркалках имеется около десяти фокусировочных точек, а большего и не требуется. Гораздо важнее, чтобы точки автофокуса были равномерно распределены по полю кадра, а не теснились посередине. С этим даже у дорогих моделей есть проблемы, и фокусировочные точки на периферии всегда в дефиците.
Таймер
Таймер используется не столько для съёмки автопортретов, сколько для работы со штативом. Желательно, чтобы таймер активировался легко, т.е. с кнопки, а не через меню.
F=1200н
Решение:
F=ma
m=F/a
m=1200н/5м/c²
m=240