1)определите скорость, которая приобретает покоящаяся тележка массой 100кг, если с нее спрыгнут поочередно два мальчика по 40 кг в одну и ту же сторону со скоростью 1м/с. 2)мяч массой 200г падает с высоты 6 метров без начальной скорости. какова кинетическая энергия мяча на высоте 2м над землей, если сила сопротивления воздуха равна 0.05н? принять g=10 m/c^2
m-масса мальчиков
V-cкорость тележки
v-скорость мальчиков
V'- скорость тележки после
M*V=0 тележка покоилась импульс был равен нулю
По закону сохранения импульса.
M*V=(M-2m)*V'-2mv
0=(100-80)*V'-80
0=20*V'-80
V'=80/20
V'=4 м/c
2)По закону сохранения энергии
Еп=Еп'+Аcопр+Ek
mgh= mgh'+Aсопр+Ek
mgh=0.2*10*6 = 12 Дж - потенциальная энергия на максимальной высоте, а также полная механическая энергия
Aсопр = F*r
Aсопр= 0.05 * 4 = 0.2 Дж
Ек=mgh-mgh'-Асопр
Ек = 12 - 0.2*10*2 - 0.2
Ек= 12-4-0.2
Ек=7.8 Дж
от сюда
1) Чтобы найти скорость покоящейся тележки после прыжков двух мальчиков, мы можем применить Закон сохранения импульса.
Закон сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия тел равна нулю.
Для начала найдем импульсы двух мальчиков перед прыжками и скорость тележки после прыжков.
Импульс - это произведение массы тела на его скорость.
Первый мальчик массой 40 кг прыгнул со скоростью 1 м/с. Его импульс составит:
40 кг * 1 м/с = 40 кг * м/с.
Аналогично, второй мальчик также прыгнул со скоростью 1 м/с. Его импульс также составит:
40 кг * 1 м/с = 40 кг * м/с.
Когда мальчики прыгнули со скоростью в одну и ту же сторону, их импульсы суммируются. Получается:
40 кг * м/с + 40 кг * м/с = 80 кг * м/с.
В конечном итоге, сумма импульсов мальчиков равна 80 кг * м/с. Тележка массой 100 кг с покоящимся состоянием не имеет начального импульса. Поэтому, сумма импульсов до и после прыжков должна быть равна нулю. То есть, после прыжков тележка будет двигаться со скоростью, равной:
80 кг * м/с ÷ 100 кг = 0,8 м/с.
Ответ: тележка получит скорость 0,8 м/с после прыжков двух мальчиков.
2) Чтобы найти кинетическую энергию мяча на высоте 2 м над землей, нам нужно знать его скорость. Мы можем использовать Закон сохранения энергии:
Кинетическая энергия + потенциальная энергия = полная механическая энергия.
Полная механическая энергия остается постоянной в отсутствие работы внешних сил.
На высоте 6 метров, у мяча не было начальной скорости, поэтому его кинетическая энергия была равна нулю. Потенциальная энергия на 6-метровой высоте равна массе мяча умноженной на ускорение свободного падения (g) умноженное на высоту:
Потенциальная энергия = 0,2 кг * (10 м/с²) * 6 м = 12 Дж.
Кинетическая энергия + 12 Дж = полная механическая энергия.
На высоте 2 метра над землей, нам дана сила сопротивления воздуха, которая равна 0,05 Н. Сила сопротивления воздуха можно рассматривать как работу, совершаемую внешней силой. Работа равна силе, умноженной на путь, по которому она совершается.
Работа = сила * путь.
В нашем случае, путь равен разнице высот: 6 м - 2 м = 4 м.
Работа = 0,05 Н * 4 м = 0,2 Дж.
Теперь мы можем вычислить кинетическую энергию мяча на высоте 2 метра над землей:
0,2 Дж - 0,2 Дж = кинетическая энергия.
Ответ: Кинетическая энергия мяча на высоте 2 метра над землей равна 0.