Question

спротсмен массой 70 кг, прыгал в высоту, приобритает во время толчка за 0,3 с скоростью 6 м/с. Определите силу толчка.Железнодорожный вагон массой 10т, движущийся по горизонтальному пути со скоростью 20 м/с, сталкивается с неподвижной платформой массой 5 т. с какой скоростью будут двигаться вагон и платформа после того, как сработает автосцепка?

Answer 1

Задача 2. Закон сохранения импульса. P₁=P₂; m₁V₁=(m₁+m₂)V₂; ⇒ 10000·20=(10000+5000)·V₂; ⇒ V₂=200000/15000=13.33м/с.

Задача 1. F=ma; a=V/t=6/0.3=20м/с²; ⇒ F=70·20=1400Н;

Answer 2

Расчет силы толчка спортсмена

Для расчета силы толчка спортсмена, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна произведению массы на ускорение. В данном случае, ускорение можно рассчитать, разделив изменение скорости на время, то есть:

Ускорение = (Изменение скорости) / (Время)

Из условия задачи, известно, что изменение скорости равно 6 м/с, а время равно 0,3 секунды. Подставляя эти значения в формулу, получаем:

Ускорение = 6 м/с / 0,3 с = 20 м/с²

Теперь, используя второй закон Ньютона, мы можем рассчитать силу толчка, умножив массу спортсмена на ускорение:

Сила толчка = Масса × Ускорение

Из условия задачи, известно, что масса спортсмена равна 70 кг. Подставляя эту массу и рассчитанное ускорение в формулу, получаем:

Сила толчка = 70 кг × 20 м/с² = 1400 Н (ньютон)

Таким образом, сила толчка спортсмена составляет 1400 Н (ньютон).

Расчет скорости вагона и платформы после столкновения

Для расчета скорости вагона и платформы после столкновения, мы можем использовать закон сохранения импульса. Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов системы до столкновения равна сумме импульсов системы после столкновения.

Импульс можно рассчитать, умножив массу на скорость. Поэтому, импульс вагона до столкновения равен:

Импульс вагона до столкновения = Масса вагона × Скорость вагона до столкновения

Импульс платформы до столкновения равен:

Импульс платформы до столкновения = Масса платформы × Скорость платформы до столкновения

После столкновения, сработает автосцепка, и вагон и платформа будут двигаться с общей скоростью. Поэтому, импульс системы после столкновения равен:

Импульс системы после столкновения = (Масса вагона + Масса платформы) × Общая скорость после столкновения

Из закона сохранения импульса следует, что:

Импульс вагона до столкновения + Импульс платформы до столкновения = Импульс системы после столкновения

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

(Масса вагона × Скорость вагона до столкновения) + (Масса платформы × 0) = (Масса вагона + Масса платформы) × Общая скорость после столкновения

Учитывая, что масса платформы равна 5 тоннам (5000 кг), масса вагона равна 10 тоннам (10000 кг), и скорость вагона до столкновения равна 20 м/с, мы можем решить уравнение относительно общей скорости после столкновения:

(10000 кг × 20 м/с) + (5000 кг × 0) = (10000 кг + 5000 кг) × Общая скорость после столкновения

200000 кг·м/с + 0 = 15000 кг × Общая скорость после столкновения

Общая скорость после столкновения = 200000 кг·м/с / 15000 кг

Общая скорость после столкновения ≈ 13,33 м/с

Таким образом, вагон и платформа будут двигаться после столкновения со скоростью около 13,33 м/с