Question

Можете подсказать формулу по которой можно вычислить отношение веса при ударе от изначального веса объекта и высоты с которого его скинули. Что и с какой высоты надо скинуть, что бы при ударе была приложена сила в 400 тонн?

Answer 1

Это все задачки по кинетической и потенциальной энергии.

Потециальная энергия ( E )-физическая величина, представляющая собой часть полной механической энергии (произведение массы, уск сводного падения, высоты)

E = mgh = Джоуль

m - масса

g - уск. Свободного падения

h - высота

Джоуль = Метр * Ньютон

Answer 2

Объяснение:

Если под первоначальным весом объекта понимать mg ,

то можно посчитать так.

Вес (P)-характеризует силу реакции опоры.

Если мы поднимем на высоту h ( h<<R-радиуса Земли) тело массы m,

то в момент, как только мы его отпустим, его энергия:

Eп=mgh

В момент когда тело практически столкнётся с поверхностью Земли,

вся его потенциальная энергия перейдёт в кинетическую:

Eп=Eк или

$mgh=\frac{mv^2}{2}$

отсюда: $v=\sqrt{2gh}$, тогда импульс в момент удара:

$p=mv\\p=m\sqrt{2gh}$

По 2-му закону Ньютона:

$dp=F*dt$

dp и dt -это изменения импульса и времени соответственно, а за место d можно писать Δ, если так привычнее. (dt-то время, за которое тело потеряет весь свой импульс, хоть нам кажется что это происходит мгновенно, на самом деле dt неравно 0)

$dp=p_{2}-p_{1}\\p_{2}=0 ; p_{1}=p=m\sqrt{2gh}$

$F=P=\frac{-m\sqrt{2gh}}{dt}$ минус означает, что сила направлена противоположно p, т.к. уменьшила его до нуля.

силу в 400 тонн можно трактовать как

P=4000000Н и это по модулю.

Такая сила возможна при разных значениях всех перечисленных параметров, так например если dt (которое в реальности достаточно мало) будет стремиться в к нулю, то вес будет стремиться к  бесконечности и наоборот.

Допустим:

m=400кг

g=10$\frac{M}{C^2}$ (примерно)

h=500м

dt=0,01с

Вообще ответов бесконечно много, их можно получать меняя любой из параметров и в соответствии с этим уменьшать или увеличивать остальные.

α=P/mg$=\frac{m\sqrt{2gh} }{dt}/mg=\frac{\sqrt{2h} }{dt\sqrt{g} }=\sqrt{\frac{2h}{g} }\frac{1}{dt}$

Как раз α и будет выражать отношение P и mg по формуле.

Answer 3

Для вычисления отношения веса объекта до удара к его весу после удара при известной высоте с которой его скинули, можно использовать формулу для потенциальной энергии и кинетической энергии объекта. При этом мы можем установить условие, что кинетическая энергия объекта в момент удара равна 400 тоннам (400000 кг), и найти соответствующую высоту с которой нужно скинуть объект.

Потенциальная энергия объекта при подъеме на высоту h определяется следующей формулой:

Потенциальная энергия (PE) = масса (m) * ускорение свободного падения (g) * высота (h)

Кинетическая энергия объекта при ударе определяется следующей формулой:

Кинетическая энергия (KE) = 0.5 * масса (m) * скорость (v)^2

Если мы хотим, чтобы кинетическая энергия при ударе составила 400 тонн, то:

KE = 400000 кг * v^2

Теперь мы можем приравнять потенциальную и кинетическую энергию:

PE = KE

m * g * h = 400000 * v^2

Из этого выражения можно выразить высоту (h):

h = (400000 * v^2) / (m * g)

Здесь:

• m - масса объекта (в килограммах)
• g - ускорение свободного падения (приближенно 9.8 м/с^2 на Земле)
• v - скорость, с которой объект падает (в м/с)

Вы должны знать массу объекта и скорость, с которой его скинули, чтобы вычислить требуемую высоту (h). Например, если масса объекта составляет 1000 кг и вы хотите, чтобы кинетическая энергия при ударе была 400 тонн (400000 кг), то:

h = (400000 * v^2) / (1000 * 9.8)

Теперь вы можете решить это уравнение для высоты (h) с учетом скорости (v).