Question

Тело свободно падает с высоты 100м из состояния покоя. определите время ,за которое тело проходит первый метр своего пути и скорость тела в момент удара о землю. на первое тело массой 2 кг и на второе, масса которого в два раза больше, действует одна и та же постоянная сила 6н. определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела. определите ускорение конца минутной стрелки кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 6*10^(-3) м/c. тело, на поверхность земли на высоте 4,8м имело скорость 10м/с. с какой скоростью тело упадёт на землю? сопротивлением воздуха пренебречь.

Answer 1

Решим более глобальную задачу. Научимся решать все подобные данным задачи. Для этого решим аналогичные задачи

*** Аналог задачи 1

Тело свободно падает с высоты 30 м из состояния покоя. Определите время, за которое тело проходит первые 2 метра своего пути и скорость тела в момент удара о землю.

Дано:
$S_2 = 2$ м ;
$H = 30$ м .

Найти:
1) $t_2$ ;
2) $v_{_K}$ .

Решение:

1) воспользуемся формулой «уравнение движения» $S = v_o t + \frac{ g t^2 }{2}$ :

$v_o = 0$ , а значит: $S_2 = \frac{ g t_2^2 }{2}$ ;

$2 S_2 = g t_2^2$ , откуда: $t_2^2 = \frac{ 2 S_2 }{g}$ ;

В итоге: $t_2 = \sqrt{ \frac{ 2 S_2 }{g} }$ ;

$t_2 = \sqrt{ \frac{ 2 * 2 [ {}_M ] }{ 9.8 [ {}_M/c^2 ] } } = 0.64 c$ .

В вашем случае ответ получится чуть меньше и будет напоминать год окончания II-ой Мировой Войны.

2) воспользуемся «безвременнóй формулой» $2gH = v_{_K}^2 - v_o^2$ :

$v_o = 0$ , а значит: $2gH = v_{_K}^2$ ;

$v_{_K} = \sqrt{2gH}$ ;

$v_{_K} = \sqrt{ 2 * 9.8 [ {}_M/c^2 ] * 30 [ {}_M ] } = 24$ м/с ;

В вашем случае ответ получится чуть больше и будет больше приведённого в аналоге на число, равное номеру века.

*** Аналог задачи 2

На первое тело массой 3 кг и на второе, масса которого в 4 раза больше, действует одна и та же постоянная сила 12Н. Определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела.

Дано:
$m_1 = 3$ кг ;
$m_2 = 4 m_1$ ;
$F = 12 H$ ;

Найти:
$a_1, a_2$ .

Решение:

По Второму Закону Ньютона:

$a = \frac{F}{m}$ ;

В нашем случае:

$a_1 = \frac{F}{ m_1 }$ ;

$a_2 = \frac{F}{m_2} = \frac{F}{ 4 m_1 } = \frac{1}{4} \frac{F}{ m_1 } = \frac{1}{4} a_1$ ;

$a_1 = \frac{12H}{ 3 [ {}_{ K \Gamma } ] } = 4$ м/с² ;

$a_2 = \frac{1}{4} a_1 = \frac{1}{4} 4$ м/с² $= 1$ м/с² ;

В вашем случае ответы получится такими, что их произведение будет равно 4.5 .

*** Аналог задачи 3

Определите ускорение конца часовой стрелки Кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 4*10^(-4) м/c.

Дано:
Часовая стрелка, далее обозначается, как H (hours arrow) ;
$v_H = 4*10^{-4}$ м/c ;

Найти: $a_H$ .

Решение:
Часовая стрелка движется равномерно, а значит у неё нет тангенциального ускорения. Всё её ускорение – это нормальное или центростремительное ускорение:

$a_H = v \omega$ , где $\omega$ – угловая скорость часовой стрелки.

$\omega = \frac { 2 \pi }{T}$ , где T – период вращения часовой стрелки.

Часовая стрелка проходит полный круг за 12 часов. T = 12 ч = 43200 с.

$a_H = \frac{ 2 \pi v }{T}$

$a_H = \frac{ 2 * 3.142 * 4*10^{-4} }{43200}$ м/с² $= 5.82 * 10^{-8}$ м/с² $= 0.0582 * 10^{-3}$ мм/с² $=$

$= 0.0582$ мкм/с² $= 58.2$ нм/с² ;

(микрометры и нанометры на секунду в квадрате)

В вашем случае ответ получится около десяти, будучи выраженным в мм/с² .

*** Аналог задачи 4

Тело, падающие на поверхность земли на высоте 2,9м имело скорость 8м/с. С какой скоростью тело упадёт на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Дано:
$h = 2.9$ м ;
$v_h = 8$ м/с .

Найти: $v_{_K}$

Решение:
Воспользуемся «безвременнóй формулой» $2gh = v_{_K}^2 - v_h^2$ :

$v_{_K}^2 = 2gh + v_h^2$ ;

$v_{_K} = \sqrt{ 2gh + v_h^2 }$ ;

$v_{_K} = \sqrt{ 2gh + v_h^2 } = \sqrt{ 2 * 9.8 [ {}_M/c^2 ] * 2.9 [ {}_M ] + 8^2 [ {}_{M^2} / {}_{c^2} ] } =$

$= \sqrt{ 121 [ {}_{M^2} / {}_{c^2} ] } = 11$ м/с ;

В вашем случае ответ получится числом, которое означает количнство дней в английском слове fortnight.