Перемещение - вектор, проведенный из начальной в конечную точку передвижения. Т.к. он вышел из дома и туда же пришел, значит начальная и конечная точки совпадают, и перемещение равно 0. Траектория - линия, по которой движется тело. Ученик шел из дома в школу и наоборот, значит длина траектории равна 2*4=8 (км)
Добрый день! Давайте пошагово решим данный вопрос.
Первый шаг - расставим известные данные по формуле работы:
Работа = изменение кинетической энергии маховика
Второй шаг - найдем массу маховика:
Масса маховика не является известной величиной в данном условии, поэтому мы не можем найти точное значение работы. Но можно использовать информацию о результирующем моменте силы для нахождения изменения кинетической энергии.
Третий шаг - найдем изменение кинетической энергии:
Изменение кинетической энергии маховика будет равно работе, которую совершает электродвигатель.
Изменение кинетической энергии (ΔEk) можно рассчитать по следующей формуле:
ΔEk = (1/2) * I * (ω^2 - ω0^2)
где I - момент инерции маховика, ω - конечная угловая скорость маховика, ω0 - начальная угловая скорость маховика.
Четвертый шаг - найдем момент инерции маховика:
В условии задачи момент инерции маховика неизвестен, но мы можем воспользоваться формулой для момента инерции цилиндра (маховик может быть приближенно считать цилиндром):
I = (1/2) * m * r^2
где m - масса маховика, r - радиус маховика.
Пятый шаг - найдем радиус маховика:
Радиус маховика неизвестен и является непосредственной величиной, определяемой экспериментально или данной в условии задачи. Без этого значения, точное значение работы совершенной электродвигателем найти невозможно. Мы можем использовать другие данные, чтобы получить числовую оценку работы.
Шестой шаг - подставим известные значения в формулу ΔEk:
ΔEk = (1/2) * I * (ω^2 - ω0^2)
ΔEk = (1/2) * [(1/2) * m * r^2] * [(10 об/с)^2 - (0 об/с)^2]
ΔEk = (1/2) * [(1/2) * m * r^2] * [(100 об^2/с^2)]
ΔEk = (1/4) * m * r^2 * 100 (т.к. ω0 = 0 об/с)
Седьмой шаг - найдем массу и радиус маховика приближенно:
У нас нет данных о массе и радиусе маховика в условии задачи, поэтому мы не можем найти точное значение работы совершенной электродвигателем. Однако, мы можем дать числовую оценку работы, используя известные значения (результирующий момент силы и время разгона) и предположив некоторые значения для массы и радиуса маховика.
Давайте предположим, что масса маховика равна 2 кг, а радиус маховика равен 0,5 м. Тогда мы можем подставить эти значения в формулу для работы:
Масса маховика (m) = 2 кг
Радиус маховика (r) = 0,5 м
ΔEk = (1/4) * m * r^2 * 100
ΔEk = (1/4) * 2 кг * (0,5 м)^2 * 100
ΔEk = (1/4) * 2 кг * 0,25 м^2 * 100
ΔEk = (1/4) * 2 кг * 0,0625 м^2 * 100
ΔEk = (1/4) * 125 кг·м^2 * 100
ΔEk = 12500 кг·м^2
Полученное значение работы - 12500 кг·м^2 (килограмм-метров в квадрате) - является числовой оценкой совершенной электродвигателем работы. Однако, стоит отметить, что эта оценка будет точной только при данных значениях массы и радиуса маховика. Если они отличаются от предполагаемых значений, то итоговое значение работы будет отличаться.
Надеюсь, ответ был понятным! Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать.
Вопрос "Как изменится сила тока в цепи, если уменьшить сопротивление проводника в 3 раза?" относится к закону Ома, который устанавливает прямую пропорциональность между силой тока, напряжением и сопротивлением в электрической цепи.
Согласно закону Ома, сила тока (I) в цепи пропорциональна напряжению (V) на участке цепи и обратно пропорциональна сопротивлению (R) проводника:
I = V / R
Поэтому, если мы уменьшим сопротивление проводника в 3 раза, то новое сопротивление будет равно R/3 (где R - исходное сопротивление).
Теперь, чтобы найти новую силу тока, мы можем использовать измененное сопротивление ( R/3 ) в формуле Ома:
I' = V / (R/3)
Чтобы упростить выражение, можно умножить дробь ( V / (R/3) ) на 3/1:
I' = (V * 3) / R
Или можно записать это как:
I' = 3 * (V / R)
Таким образом, если уменьшить сопротивление проводника в 3 раза, сила тока в цепи увеличится в 3 раза.
Обоснование:
Уменьшение сопротивления проводника приводит к увеличению потока зарядов в цепи при том же напряжении. Более низкое сопротивление позволяет зарядам проходить через проводник с меньшей сложностью, что в свою очередь приводит к увеличению силы тока в цепи.
Поэтапное решение:
1. Исходная формула закона Ома: I = V / R, где I - сила тока в цепи, V - напряжение на участке цепи, R - сопротивление проводника.
2. Уменьшаем сопротивление в 3 раза, поэтому новое сопротивление: R/3
3. Заменяем R в формуле на R/3: I' = V / (R/3)
4. Упрощаем выражение, умножая дробь на 3/1: I' = (V * 3) / R
5. Записываем полученное выражение как I' = 3 * (V / R)
6. Таким образом, сила тока в цепи увеличится в 3 раза.
