1.Найти жесткость пружины которая под действием силы 0,03кН удлинилась на 50 мм. 2.Две пружины равной длины скреплены одними концами, растягиваются за свободный конец, пружина с жесткостью 200н\м, удлинилась на 10 см, какова жесткость второй пружины если удлинение равно 2 см
3.Упряжка собак при движении саней по снегу может действовать с максимальной силой 0,5 кН. Какой массы сани с грузом может перемещать упряжка, если коэффициент трения равен 0,1?
4.Мальчик массой 75 кг, скатившись на санках с горки, проехал по горизонтальной дороге до остановки путь 0,4 км за 10 с. Найти силу трения и коэффициент трения.
Дано:
qA = 8 нКл = 8*10^-9 Кл
qB = 2 нКл = 2*10^-9 Кл
qC = 3,5 нКл = 3,5*10^-9 Кл
а = 20 см = 2*10^-1 м
F_AB = 11,7 мкН = 11,7*10^-6 Н
k = 9*10⁹ Н*м²/Кл²
b - ?
Сила F_AB складывается геометрически из силы F_A и силы F_B, которые действуют на заряд qC:
F_AB = √(F_A² + F_B²)
По закону Кулона электростатическая сила равна:
F = k*q1*q2/r², тогда:
F_A = k*qA*qC/a² => F_A² = k²*qA²*qC²/a⁴
F_B = k*qB*qC/b² => F_B² = k²*qB²*qC²/b⁴
Выразим b из уравнения силы F_AB:
F_AB = √((k²*qA²*qC²/a⁴) + (k²*qB²*qC²/b⁴)) = √(k²*qC²*(qA²/a⁴ + qB²/b⁴)) - возведём в квадрат обе части уравнения:
F_AB² = k²*qC²*(qA²/a⁴ + qB²/b⁴)
F_AB²/(k²*qC²) = qA²/a⁴ + qB²/b⁴
qB²/b⁴ = F_AB²/(k²*qC²) - qA²/a⁴
b⁴ = qB²/(F_AB²/(k²*qC²) - qA²/a⁴) = qB²/(a⁴*F_AB² - k²*qC²*qA²/(k²*qC²*a⁴)) = qB²*k²*qC²*a⁴/(a⁴*F_AB² - k²*qC²*qA²) =>
=> b² = qB*k*qC*a²/√(a⁴*F_AB² - k²*qC²*qA²) =>
=> b = a*√(qB*k*qC) / ⁴√(a⁴*F_AB² - k²*qC²*qA²) = 2*10^-1*√(2*10^-9*9*10⁹*3,5*10^-9) / ⁴√((2*10^-1)⁴*(11,7*10^-6)² - (9*10⁹)²*(3,5*10^-9)²*(8*10^-9)²) = 0,07993... = 0,08 м = 8 см
ответ: 8 см.
Плотность гелия или воздуха определяется из формулы p = PM/RT, где P - давление, М - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная, T - Температура. Это выражение выводится из уравнения Менделеева - Клайперона. Можете принять давление и температуру как нормальные. т.е. 760 мм рт. с. и 273 К.
2. Подъёмная сила F = Faрх - Mg - mg, где Fарх - сила архимеда, M - масса оболочки и гандолы, m - масса гелия, внутри шара. m = p₁V, Fарх = p₂Vg.
Имеем F = Vg( p₂ - p₁) - Mg => V = (F - Mg)/g( p₂ - p₁) = RT (F - Mg)/gP(M₂ - M₁).