I рівень. 1. Яку масу води можна нагріти від 20 до 70*C за рахунок теплотищо видiлилася під час конденсації 500 г пари з температу 100 *C? Втратами тепла знехтувати
Тут без чертежа никак: рисуем наклонную плоскость, на ней тело и расставляем силы: сила тяги вдоль наклонной плоскости вверх, сила трения вдоль плоскости, но вниз, сила тяжести приложена к центру масс тела и направлена ВЕРТИКАЛЬНО вниз, сила реакции опоры приложена к центру масс тела но ВДОЛЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРА К НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ. ось ОХ направляем вдоль наклонной плоскости вверх, ось ОУ вдоль вектора силы реакции опоры вверх, угол α=30 угол у основания наклонной плоскости. Теперь нам надо записать 2 закон Ньютона в векторном виде: → → → → → → Fтяг+Fтр+mg+N=ma, теперь нам надо найти проекции этих сил на координатные оси ОХ: Fтяг-Fтр - mg sinα=ma (сила трения имеет отрицательную проекцию, тк. она направлена "против" оси ОХ, mg отрицательна т.к. идем от начала проекции к концу против направления оси, а если опустить перпендикуляр из конца вектора на ОХ то получим, что угол 30 будет лежать напротив проекции, т.е сам вектор при этом будет равен mg sinα) Теперь аналогично находим проекции всех векторов на ОУ: 0+0-mg cosα+N=0 отсюда находим, что N=mg cosα, вспоминаем, что Fтр=μN=μ mg cosα, осталось все собрать в кучу, получаем: Fтяг- μ mg cosα - mg sinα=ma отсюда a=(Fтяг -μ mg cosα -mg sinα)/m=(7000-0,1*1000*10*√3/2 - 1000*10*1/2)/1000=(6150-5000)/1000=1150/1000=1,15 м/с.кв.
Решение. 1 случай − направление начальной и конечной скорости совпадают по направлению. Тело разгонятся. Тогда
s = (v2 − vo2)/(2a), или, с учетом того, что v/vo = 4, имеем s = ((4vo2) − vo2)/(2a) = 15vo2)/(2a). Выражаем начальную скорость vo = √{2as/15}. После вычислений vo = √{2 × 0,5 × 60/15} = 2 м/с.
2 случай − направление начальной и конечной скоростей не совпадают. Тело сначала тормозит, потом разгоняется. Путь, пройденный телом, равен сумме пути до разворота и пути разгона после поворота s = s1 + s2 = vo2)/(2a) + (4vo2)/(2a) = 17vo2)/(2a). Откуда vo = √{2 × 0,5 × 60/17} = 1,88 м/с.
Давайте сделаем вывод: как бы мы не решали, выбор падает на1) 2 м/с. С другой стороны тестовая задача, с одним правильным ответом, должна быть четко сформулированной. В данном случае задача имеет двойственное решение.
Теперь нам надо записать 2 закон Ньютона в векторном виде: →
→ → → → →
Fтяг+Fтр+mg+N=ma, теперь нам надо найти проекции этих сил на координатные оси ОХ: Fтяг-Fтр - mg sinα=ma (сила трения имеет отрицательную проекцию, тк. она направлена "против" оси ОХ, mg отрицательна т.к. идем от начала проекции к концу против направления оси, а если опустить перпендикуляр из конца вектора на ОХ то получим, что угол 30 будет лежать напротив проекции, т.е сам вектор при этом будет равен mg sinα)
Теперь аналогично находим проекции всех векторов на ОУ: 0+0-mg cosα+N=0 отсюда находим, что N=mg cosα, вспоминаем, что Fтр=μN=μ mg cosα, осталось все собрать в кучу, получаем: Fтяг- μ mg cosα - mg sinα=ma отсюда a=(Fтяг -μ mg cosα -mg sinα)/m=(7000-0,1*1000*10*√3/2 - 1000*10*1/2)/1000=(6150-5000)/1000=1150/1000=1,15 м/с.кв.
1 случай − направление начальной и конечной скорости совпадают по направлению. Тело разгонятся.
Тогда
s = (v2 − vo2)/(2a),
или, с учетом того, что v/vo = 4, имеем
s = ((4vo2) − vo2)/(2a) = 15vo2)/(2a).
Выражаем начальную скорость
vo = √{2as/15}.
После вычислений
vo = √{2 × 0,5 × 60/15} = 2 м/с.
2 случай − направление начальной и конечной скоростей не совпадают. Тело сначала тормозит, потом разгоняется.
Путь, пройденный телом, равен сумме пути до разворота и пути разгона после поворота
s = s1 + s2 = vo2)/(2a) + (4vo2)/(2a) = 17vo2)/(2a).
Откуда
vo = √{2 × 0,5 × 60/17} = 1,88 м/с.
Давайте сделаем вывод: как бы мы не решали, выбор падает на1) 2 м/с. С другой стороны тестовая задача, с одним правильным ответом, должна быть четко сформулированной. В данном случае задача имеет двойственное решение.