Question

Мальчик массой 50 кг качается на качелях с длиной подвеса 4 м. С какой силой мальчик давит на сидение при прохождении низшего положения со скоростью 6 м/с?

Answer 1

Ответ:

Дано:

m = 50 кг; R = 4 м; V = 6м/с.

Найти N.

Решение:прикрепил в файле

Ответ: N = 950 H.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. В низшей точке свингера (качелей) у мальчика максимальная кинетическая энергия, и вся его потенциальная энергия перешла в кинетическую. Таким образом, можно использовать следующее уравнение:

Кинетическая энергия (Кэ) = Потенциальная энергия (Пэ)

Где:

Кэ = 0.5 * масса * скорость^2 Пэ = масса * ускорение свободного падения * высота

В данном случае, масса мальчика (м) = 50 кг, скорость (v) = 6 м/с, ускорение свободного падения (g) примерно равно 9,81 м/с^2 (обычное значение на поверхности Земли), а высота (h) на которой находится мальчик над низшей точкой качелей равна длине подвеса (4 м).

Теперь мы можем записать уравнение:

0.5 * м * v^2 = m * g * h

Подставляя известные значения:

0.5 * 50 кг * (6 м/с)^2 = 50 кг * 9,81 м/с^2 * 4 м * h

Решая это уравнение для h (высоты), мы можем найти, какую высоту над низшей точкой качелей достиг мальчик:

h = (0.5 * 50 кг * (6 м/с)^2) / (50 кг * 9,81 м/с^2 * 4 м)

h ≈ 0,918 м (округлим до 3 знаков после запятой)

Теперь мы можем найти силу, с которой мальчик давит на сиденье в низшей точке. В низшей точке силы тяжести и силы реакции опоры сбалансированы. Следовательно, сила, с которой мальчик давит на сиденье (F), равна его весу (масса умноженная на ускорение свободного падения):

F = m * g = 50 кг * 9,81 м/с^2 ≈ 490,5 Н (округлим до 1 десятой)

Таким образом, мальчик давит на сиденье силой примерно 490,5 Н.