Question

Даю 45 балов . Помогите хотя бы с одной задачей. Желательно с Дано, Си и Решение. 1. Тело упало с высоты 3 м. Определить скорость тела при падении на землю. 2. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 3м/с. Чему равна максимальная высота подъёма? 3. Тело двигается со скоростью 1м/сек. Действуя силой 500 Н. Какую работу выполнит что за 30 мин? 4. Какая работа совершает при подъёме тела из кирпича объёмом 1м^3 на высоту 5м.

Answer 1

Все в СИ
1) h=3 м   v=?
===
h=v²/(2*g)
v=√(2*g*h)=√(2*10*3)≈7.75 м/с
==============
2) v=3 м/с   h=?
===
h=v²/(2*g)=9/(2*10)=0.45 м
==============
3) t=30*60=1800 c   v=1 м/с   F=500 H    A=?
===
A=P*t=F*v*t=500*1*1800=9*10^5 Дж   (600 кДж)
==============
4) po=1800 кг/м3    V=1 м3     h=5 м   A=?
===
A=m*g*h=po*V*g*h=1800*1*10*5=90000 Дж   (90 кДж)
==============================================

Answer 2

Конечно, давайте решим по порядку каждую задачу:

1. Тело упало с высоты 3 м. Определить скорость тела при падении на землю.

Дано: - Высота падения \( h = 3 \, \text{м} \) - Ускорение свободного падения \( g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 \)

Решение: Используем уравнение для свободного падения:

\[ v^2 = u^2 + 2gh \]

Где: - \( v \) - конечная скорость (скорость при падении на землю) - \( u \) - начальная скорость (в начальный момент времени тело покоится, поэтому \( u = 0 \)) - \( g \) - ускорение свободного падения - \( h \) - высота падения

Подставляем известные значения:

\[ v^2 = 0 + 2 \cdot 9.8 \cdot 3 \]

\[ v^2 = 58.8 \]

\[ v = \sqrt{58.8} \approx 7.67 \, \text{м/с} \]

Таким образом, скорость тела при падении на землю составляет примерно \( 7.67 \, \text{м/с} \).

2. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 3 м/с. Чему равна максимальная высота подъёма?

Дано: - Начальная скорость \( u = 3 \, \text{м/с} \) - Ускорение свободного падения \( g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2 \)

Решение: Используем уравнение для вычисления максимальной высоты:

\[ v^2 = u^2 - 2gh \]

Где: - \( v \) - конечная скорость на высоте (на максимальной высоте \( v = 0 \)) - \( u \) - начальная скорость - \( g \) - ускорение свободного падения - \( h \) - максимальная высота подъема

Подставляем известные значения:

\[ 0 = 3^2 - 2 \cdot 9.8 \cdot h \]

\[ 2 \cdot 9.8 \cdot h = 9 \]

\[ h = \frac{9}{2 \cdot 9.8} \approx 0.459 \, \text{м} \]

Таким образом, максимальная высота подъема составляет примерно \( 0.459 \, \text{м} \).

3. Тело двигается со скоростью 1 м/сек. Действуя силой 500 Н. Какую работу выполнит это тело за 30 мин?

Дано: - Скорость тела \( v = 1 \, \text{м/с} \) - Сила, действующая на тело \( F = 500 \, \text{Н} \) - Время действия силы \( t = 30 \, \text{мин} = 1800 \, \text{с} \)

Решение: Работа \( W \) вычисляется по формуле:

\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) \]

Где: - \( F \) - сила - \( d \) - расстояние - \( \theta \) - угол между силой и направлением движения

В данном случае, у нас нет явно заданного расстояния \( d \) или угла \( \theta \). Однако, если предположить, что сила действует в направлении движения тела (угол \( \theta = 0^\circ \)), формула упрощается до:

\[ W = F \cdot d \]

Также, используем связь между работой и изменением кинетической энергии:

\[ W = \Delta KE \]

Где: \[ \Delta KE = KE_{\text{конечная}} - KE_{\text{начальная}} \]

В начальный момент времени тело движется, поэтому у него есть кинетическая энергия. На конечной точке тело также движется, поэтому его кинетическая энергия не равна нулю. Таким образом:

\[ W = KE_{\text{конечная}} - KE_{\text{начальная}} \]

\[ W = \frac{1}{2} m v_{\text{конечная}}^2 - \frac{1}{2} m v_{\text{начальная}}^2 \]

Учитывая, что \( F = ma \), можем выразить конечную и начальную скорость через силу:

\[ W = \frac{1}{2} m (v_{\text{начальная}} + at)^2 - \frac{1}{2} m v_{\text{начальная}}^2 \]

Теперь подставим известные значения и решим:

\[ W = \frac{1}{2} \cdot 500 \cdot \left(1 + \frac{(500 \cdot 1800)^2}{2 \cdot 500^2}\right) - \frac{1}{2} \cdot 500 \cdot 1^2 \]

\[ W \approx \frac{1}{2} \cdot 500 \cdot (1 + 225000) - \frac{1}{2} \cdot 500 \]

\[ W \approx \frac{1}{2} \cdot 500 \cdot 225000 \]

\[ W \approx 56250000 \, \text{Дж} \