Механические: мячик падает; машина движется; летит птица.
Тепловые: варится суп; батарея обогревает комнату; солнце нагревает воду.
Звуковые: раскат грома; шелестят осенние листья; эхо.
Электрические: в землю бьёт молния; телефон заряжается; по проводу течет ток.
Световые: фонарик светится; фары освещают дорогу; солнечное затмение.
для начала необходимо получить зависимость силы натяжения нити T от угла наклона к горизонтали α, т.е. функцию T(α)
разумно в данном случае будет направить ось X горизонтально по движению бруска, а ось Y вертикально вверх. тогда, написав уравнения динамики в проекциях на них, получим:
X: T cosα = u N
Y: N + T sinα = mg
решая эту систему уравнений (например, выражая из второго уравнения N и подставляя в первое), получим искомую функцию:
T(α) = (u mg)/(u sinα + cosα)
заметим, что числитель данной функции есть величина постоянная, решающую роль играет только знаменатель, т.к. только он зависит от угла. проще всего, по-моему, будет ввести дополнительную функцию ψ(α) = u sinα + cosα. очевидно, сила натяжения минимальна в том случае, когда функция ψ(α) принимает наибольшее значение, при этом найденный угол α* (при котором достигается максимум функции ψ(α)) будет являться искомым
условия максимума:
(dψ)/(dα) = 0; (d²ψ)/(dα²) < 0
найдем первую производную:
(dψ)/(dα) = u cosα - sinα.
ясно, что первая производная обращается в ноль при значении u = tgα. мы можем предположить, что найденный угол α* = arctg(u) и есть искомый
найдем вторую производную:
(d²ψ)/(dα²) = - u sinα - cosα < 0
действительно, u - величина положительная, а угол между нитью и горизонталью лежит на отрезке α ∈ [0; π/2). следовательно, найденный угол α* - искомый. подставим значение u = tgα* в функцию T(α):
T(α*) = Tmin = (u mg)/(cosα [1 + u²])
из тригонометрии: cosα = 1/√[1+ctg²α*] = u/√[1+u²]
окончательно получим:
Tmin = (u mg)/√[1+u²]
Вообще, понятие "физическое явление" достаточно условно. Как, впрочем, и деление того или иного события на принадлежность к чисто механическим или чисто электрическим явлениям.
Некоторые события не могут быть однозначно отнесены к одному виду явлений. Например, молния, являясь, по сути, электрическим разрядом, приводит к сильному нагреву и окружающего воздуха, и места удара о землю, достаточному для расплавления, к примеру, песка. (Это же можно сказать и относительно прохождения по проводнику электрического тока. Так как любой проводник обладает сопротивлением, то нагрев проводника при этом, в той или иной степени, - явление обязательное. Как и при зарядке батареи.)
Кроме того, молния, безусловно, относится и к световым явлениям, как ярчайшая вспышка, и к звуковым, так как приводит к образованию звуковой волны, которая, многократно отражаясь от различных препятствий, становится теми самыми раскатами грома.
Да и механическое действие молнии сбрасывать со счетов нельзя. - Всем знакома ситуация, когда молния, попав в дерево, расщепляет его.
Или, например, к какому действию отнести свет фонарика? - Если фонарик электрический, то соответственно, и к электрическим, и к световым явлениям. Ну, а какой он еще может быть??..))
Шелест листьев, по сути, является звуковыми колебаниями, возникающими вследствие механического трения листьев под действием ветра.
Однако, в 7-м классе распределение событий происходит по наиболее очевидному признаку. Поэтому, помня о вышесказанном, делим явления именно так:
Механические: падает мячик, полет птицы, движение машины.
Тепловые: варится суп, обогрев комнаты батареей, солнце
нагревает воду озера.
Звуковые: раскаты грома, шелест листьев, эхо.
Электрические: удар молнии, зарядка телефона,
по проводу течет ток.
Световые: свет фонарика, фары освещают дорогу,
солнечное затмение.