Question

Помогите решить эти задачи 1) Под действием некоторой силы камень массой 2 кг, пролетев расстояние 10 м, приобретает скорость 10 м/с. Какая была эта сила? 2) Тело свободно падает с высоты 40 м. на какой высоте потенциальная и кинетическая энергия тела сравняются? Сопротивлением воздуха пренебречь. 3)Шарик, который подвешен на нитке, совершает колебания. Какие изменения энергии при этом совершаются? Совершает ли работу сила натяжения нитки? сила тяжести?

Answer 1

Ответ:

1)F=m*a

a=v/t

t=S/V => a=v^2/S

F=m*v^2/S=2*10^2/10=20Н

2)h=H/2

h=40м/2=20м

3) Не помню, прости

Объяснение:

Answer 2

1. Для решения первой задачи, воспользуемся формулой кинетической энергии:

Кинетическая энергия (Eк) = (1/2) * масса * скорость^2

где масса м кг и скорость v м/с.

Мы знаем, что масса камня (м) равна 2 кг и он приобрел скорость (v) равную 10 м/с.

Eк = (1/2) * 2 * 10^2 Eк = 100 Дж (джоулей)

Теперь, чтобы найти силу, которая действовала на камень, воспользуемся вторым законом Ньютона:

Сила (F) = масса * ускорение

Ускорение (a) можно найти, используя уравнение движения:

v^2 = u^2 + 2as

где v - конечная скорость (10 м/с), u - начальная скорость (пусть она равна 0 м/с, так как камень начинал с покоя), s - расстояние (10 м).

10^2 = 0 + 2 * a * 10

100 = 20a

a = 100 / 20 a = 5 м/с^2

Теперь подставим значение ускорения в формулу для силы:

F = 2 * 5 F = 10 Н (ньютон)

Ответ: Данная сила равна 10 Н.

2. Чтобы найти высоту, на которой потенциальная и кинетическая энергии тела сравняются, используем законы сохранения энергии.

На начальной высоте (h1), у тела есть только потенциальная энергия (ПЭ), так как оно падает, и его скорость (кинетическая энергия - КЭ) равна 0. На конечной высоте (h2), когда ПЭ полностью переходит в КЭ, потенциальная энергия становится равной 0, а кинетическая энергия достигает своего максимального значения.

Потенциальная энергия (ПЭ) = масса * ускорение свободного падения * высота (h)

Кинетическая энергия (КЭ) = (1/2) * масса * скорость^2

Поскольку энергия сохраняется, мы можем записать:

ПЭ(h1) = КЭ(h2)

m * g * h1 = (1/2) * m * v^2

где m - масса тела, g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2 на поверхности Земли), v - скорость тела.

Теперь подставим известные значения:

9.8 * h1 = (1/2) * 40 * 0

9.8 * h1 = 0

h1 = 0 м

На высоте 0 метров потенциальная энергия равна нулю, и на этой высоте потенциальная и кинетическая энергии сравниваются.

Ответ: Потенциальная и кинетическая энергии тела сравняются на высоте 0 метров.

3. При колебаниях шарика на нитке происходят переходы между потенциальной и кинетической энергией. Когда шарик находится в крайней точке своего движения, вытянутый на максимальное расстояние от положения равновесия, его потенциальная энергия (ПЭ) максимальна, а кинетическая энергия (КЭ) равна нулю. На этой точке сила натяжения нитки максимальна и направлена к центру движения, но не совершает работы, так как перемещение по нитке происходит вдоль ее, а сила перпендикулярна перемещению и не делает работы.

По мере движения шарика в сторону положения равновесия, его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия увеличивается. Когда шарик проходит через положение равновесия, ПЭ равна нулю, а КЭ максимальна. На этой точке сила натяжения нитки также равна нулю, так как нитка не натянута.

Затем происходит обратный процесс, и шарик движется в другую сторону. Вновь сила натяжения нитки не совершает работы, так как она перпендикулярна перемещению. И так, энергия будет переходить между ПЭ и КЭ на каждом колебании, но работа сил натяжения нитки и силы тяжести равна нулю.