Дайте развёрнутые письменные ответы на следующие во включающие обоснование своего ответа. 2 задания.
7. Железнодорожная платформа массой 40 т, движущаяся со скоростью 3 м/с, сцепляется с неподвижной платформой массой 20 т. Какова скорость платформ после сцепки?
8. Найти амплитуду, период и частоту колебаний груза на пружине жёсткостью 40 Н/м, по графику колебаний . Какова масса груза?

Відповідь:

1. F=7.5 Н, 2. T=4.312  м/с^2, a= 1.176 м/с^2

Пояснення:

(Рисунки прикріплені)

1. Нехай тягарець масою 0.5 кг рухається з прискоренням а вниз, тоді сила натягу мотузки Т=M(g-a)

Тоді тягарець масою 0.3 кг рухається вверх з прискоренням теж а. Сила натягу мотузки Т=m(g+a)

Прирівняємо ці дві сили та знайдемо прискорення, з яким рухаються вантажі m(g+a) =M(g-a) , a=(M-m)g/(M+m)

Сила тиску на блок це є дві сили натягу мотузки F=2T. Підставимо формулу 1 в останню, враховуючи знайдене прискорення

F=2M(g-(M-m)g/(M+m))=2*0.5 кг*10 Н/кг*(1-0.2кг/0.8кг)=7.5 Н

2. На куб, що ковзає по поверхності, діє сила тертя F1=μMg

На куб, що звисає діє сила тяжіння F2=mg

Тоді нехай перший куб рухається вправо з прискоренням а, а другий куб- вниз з прискоренням а.

Тоді з одного боку сила натягу нитки- T=F1+Ma, а з іншого боку T=F2-ma

Прирівняємо дві останні формули та вставимо в них інші

μMg+Ma=mg-ma, a= g*(m-μM)/(M+m)=9.8 Н/кг*(0.5 кг-0.1*2 кг)/(2 кг+0.5 кг)= 1.176 м/с^2

Підставимо це значення в попередні формули та отримаємо

T=m(g-a)=0.5 кг*(9.8м/с^2- 1.176 м/с^2)=4.312  м/с^2

Російською:

1. Пусть грузик массой 0.5 кг движется с ускорением а вниз, тогда сила натяжения веревки Т = M (g-a)

Тогда грузило массой 0.3 кг движется вверх с ускорением тоже я. Сила натяжения веревки Т = m (g + a)

Приравняем эти две силы и найдем ускорение, с которым движутся грузы m (g + a) = M (g-a), a = (M-m) g / (M + m)

Сила давления на блок это две силы натяжения веревки F = 2T. Подставим формулу 1 в последнюю, учитывая найдено ускорения

F = 2M (g- (M-m) g / (M + m)) = 2 * 0.5 кг * 10 Н / кг * (1-0.2кг / 0.8кг) = 7.5 Н

2. На куб, скользит по поверхности, действует сила трения F1 = μMg

На куб, свисающий действует сила притяжения F2 = mg

Тогда пусть первый куб движется вправо с ускорением а, а второй куб- вниз с ускорением а.

Тогда с одной стороны сила натяжения нити- T = F1 + Ma, а с другой стороны T = F2-ma

Приравняем две последние формулы и вставим в них другие

μMg + Ma = mg-ma, a = g * (m-μM) / (M + m) = 9.8 Н / кг * (0.5 кг-0.1 * 2 кг) / (2 кг + 0.5 кг) = 1.176 м / с ^ 2

Подставим это значение в предыдущие формулы и получим

T = m (g-a) = 0.5 кг * (9.8м / с ^ 2 1.176 м / с ^ 2) = 4.312 м / с ^ 2

1) Потенциальная энергия равна mgh, то есть чем больше расстояние от земли до предмета, тем больше потенциальная энергия. При этом чем длиннее верёвка, тем ниже предмет, значит шар, подвешенный на верёвке длиной 20 см, имеет большую потенциальную энергию, а 30 - меньшую.

2) Кинетическая энергия равна (mv^2)/2, значит чем больше скорость, тем больше эта энергия, значит грузовик, движущийся со скоростью 60 км/ч, обладает большей кинетической энергией.

3) Стоящий на полосе - кинетической, потому что любой объект обладает кинетической энергией, хоть он и стоит на месте, а так как находится на земле, то потенциальная энергия равна 0, то есть ей он не обладает

При разбеге - самолёт находится на высоте 0, значит нет потенциальной энергии, но так как он едет, значит имеет скорость, значит кинетическую энергию

В полёте - кинетической и потенциальной, потому что он и находится на высоте, и при этом движется