Для вирішення цієї задачі можна скористатися принципом моментів сил. За цим принципом, сила, яку людина діє на важіль, повинна бути рівною моменту сили, створеного вагою каменя.
Момент сили визначається як добуток сили на плече, тобто M = F * d, де F - сила, d - плече.
В нашому випадку, момент сили, створений каменем, дорівнює 600 Н * 0,5 м (бо плече ВС = 0,5 м).
Щоб знаходити діючу силу на важіль, потрібно порівняти моменти сил, створені каменем і людиною. Це означає, що F_людини * AB = F_каменя * BC, де F_людини - шукана сила, AB - плече людини (1,2 м), F_каменя - вага каменя (600 Н), BC - плече каменя (0,5 м).
Підставляючи відомі значення, отримуємо: F_людини * 1,2 м = 600 Н * 0,5 м.
Щоб знайти F_людини, поділимо обидві частини рівняння на 1,2 м: F_людини = (600 Н * 0,5 м) / 1,2 м.
Розраховуючи це вираз, отримуємо: F_людини ≈ 250 Н.
Отже, людина діє на важіль силою близько 250 Н.
Работа, совершенная газом, может быть определена с использованием первого закона термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии газа равно сумме теплового входа и работы, совершенной газом:
ΔU = Q - A,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - тепловой вход, A - работа, совершенная газом.
В данном случае известно, что ΔU = 150 Дж. Поскольку газ нагревается изобарно, то ΔU = Q - A можно переписать как:
Q = ΔU + A.
Так как газ нагревается изобарно, то внутренняя энергия газа увеличивается только за счет получения теплоты, поэтому ΔU = Q. Заменяя это значение в уравнении, получаем:
Q = 150 Дж.
Тепловой вход равен 150 Дж. Таким образом, работа, совершенная газом, будет равна:
A = Q - ΔU = 150 Дж - 150 Дж = 0 Дж.
Таким образом, работа, совершенная газом, равна 0 Дж.
S=V₀t+at²/2
перемещение за первые 4 секунды
S=1*4²/2=8 м
Скорость, которую развил велосипедист за 4 секунды
V=at
V=1*4=4 м/c
перемещение за 0.1*60=6 секнд
S=Vt
S=4*6=24 м
Весь путь велосипедиста
S=S₁+S₂+S₃
S=8+24+20=52 м
Найдём время, которое он двигался равнозамедленно
S=V₀t-at²/2
V=V₀-at
V=0
V₀=4 м/c
at=V₀
S=V₀t-V₀t/2
S=V₀t/2
t=2S/V₀
t=2*20/4=10 секунд
Найдём общее время движения велосипедиста
t=t₁+t₂+t₃
t=4+6+10=20 с
Vср=S/t
Vср=52/20=2.6 м/c