1. С какой скоростью должен двигаться мопед массой 72 кг, чтобы обладать кинетической энергией 8,1 кДж?
2. Определите, какой кинетической энергией будет обладать пуля, вылетевшая из винтовки. Скорость пули при вылете равна 500 м/с, масса – 5 г.
3. На какую высоту нужно поднять тело массой 5 кг, чтобы его потенциальная энергия увеличилась на 40 Дж?
В системе отсчета, связанной с конькобежцем, На него действуют силы:
-сила тяжести mg, центробежная сила m(V^2)/R - обе приложены в центре тяжести
-нормальная реакция, сила трения-обе приложены в точке контакта со льдом(эти силы не потребуются)
Конькобежец находится в равновесии, когда равнодействующая силы тяжести и центробежной силы, проходит через точку контакта. Угол наклона этой равнодействующей и будет искомый.
Теперь используем условие равновесия: сумма моментов всех сил должна быть равна нулю. Моменты находим относительно точки касания:
( h-расстояние от центра тяжести до точки контакта. )
mg*h*cosA+ [m(V^2)/R]*h*sinA=0
ctgA=(V^2)/Rg=10^2/30*10=1/3 А=72град.
2. Сила тяготения прямопропорциональна массе (т е если увеличиваем массу, сила увеличивается. Уменьшаем массу, сила уменьшается). Гравитационная постоянная не изменяется, расстояние между телами не изменяется, значит сила должна увеличиться в 4 раза. А вот если изменять расстояние между телами, то сила изменится обратнопропорционально квадрату расстояния. Т е увеличили расстояние в 2 раза - сила уменьшилась в 4 раза. Уменьшили расстояние в 3 раза, сила возросла в 9 раз.