Человек идёт по вагону электропоезда со скоростью 1 м/с по ходу его движения. Определите перемещение человека за 10 с в системах отсчёта, связанных с вагоном и землёй. Скорость вагона - 15 м/с.

Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии всегда постоянна( так как энергия никуда не исчезает и не берется из ниоткуда). запишим этот закон:

Е=Ек+Еп; Е=(m*v*v)/2+mgh.

в первой ситуации, когда тело находясь на высоте не падает, закон имеет вид:

Е1=(m*0*0)/2+mgh

во второй ситуации на половине пути:

Е2=(m*v*v)/2+mgh/2

по закону сохранения энергии:

Е1=E2

(m*v*v)/2+mgh/2=(m*0*0)/2+mgh; |*2

m*v*v+mgh=2mgh

v*v=(2mgh-mgh)/m

v*v=gh

из полученной записи считаем кинетическую энергию в середине пути:

Е кинетическая= (2кг*10н/кг*15м)/2=150 Н

E потенциальная=2кг*10Н/кг*15 м/2=150Н

1)t = A/N

N = 0.7 кВт = 700 Вт

A = Fh = mgh = 70кг * 10м/с^2 * 6м = 4200 Дж

t = 4200 Дж/700 Вт = 6 с

2) A = Fh = mgh

m = р * V = 7900 кг/м^3 * 0.4 м = 3160 кг, р – плотность = 7900 кг/м^3

A = 3160 кг * 10м/с^2 * 5м = 158000 Дж = 158 кДж

3) F1*L1 = F2*L2 Отсюда L2=(F1*L1)/F2 = 0,01 м = 1 см

4) Совершенная работа А=15*m*g*h= 15*10м/с^2*900 кг*м = 67500 Дж

Тогда мощность N=A/t = 67500Дж/60 с = 1125 Вт

5) Работа равна изменению потенциальной энергии:

А= mgh

h = А / (m*g) = 20 / (4*10)= 0.5 м.

Если хотели спросить какую длину веревки при этом вытянули, то в 2 раза больше, целый 1 метр.

6) А полезная = mgh= 20кг*10м/с^2*5 = 1000Дж

А затраченная = F*2h =200Н*2*5м = 2000Дж (подвижный блок дает проигрыш в пути в 2 раза)

КПД=Ап/Аз=mgh/2Fh=50%