Мимо железнодорожной платформы проходит электропоезд со скоростью 30 м/с и гудок. наблюдатель, стоящий на платформе, воспринимает звук сигнала удаляющегося поезда с частотой 900 гц. определите истинную частоту звука гудка. скорость звука в воздухе 330 м с
Смотреть ниже.
Объяснение:
В своей экспериментальной установке воспользуемся телом некоторой массы и наклонной плоскостью соответственно. Будем перемещать с силы F это тело с самого начала наклонной плоскости и до самого её конца, то есть до некоторой высоты h. Так же допустим, что у этой плоскости негладкая поверхность и коэффициент трения которой равен μ. То есть, на тело будет действовать сила трения Fтр.
Воспользуемся формулой для вычисления КПД наклонной плоскости.
КПД вычисляется по формуле:
Полезной работой будет являться сообщению телу потенциальной энергии, то есть:
где h - высота, м
g - ускорение свободного падения, 9.81 м / с ²
m - масса тела, кг
Затраченной работой будут работы совершённые силой F и Fтр, то есть:
( угол между линией перемещения и векторами сил равен нулю )
где F - сила, с которой тело перемещается на высоту h, H
Fтр - сила трения, действующая на тело, H
S - длина наклонной плоскости, м
Итого КПД получается равным:
Теперь рассмотрим саму наклонную плоскость. Конкретно нас интересует, как будет изменяться высота подъёма при изменении угла наклона плоскости. Длина наклонной плоскости остаётся постоянной ( S = const и следовательно Aз = const) .
Наклонная плоскость представляет собой прямоугольный треугольник, где d и h катеты треугольника и S гипотенуза треугольника ( ниже представлена схема) . Чтобы найти высоту наклонной плоскости, нужно длину наклонной плоскости умножить на синус угла α. То есть:
Допустим, что угол наклона нашей плоскости составляет 45°. Если мы будем увеличивать угол наклона, то получим, что значения градусной меры угла α будут увеличиваться и будут приближаться к значению 90°, где синус максимален и равен 1 ( sinα = 1 ) . Это можно проследить на тригонометрической окружности. Соответственно, исходя из равенства ( 2 ) заметим, что при увеличении угла до значений значений 45 < α < 90° увеличивается синус угла, и получается, что высота, на которую перемещается предмет, увеличивается. И наоборот, если будем брать значения угла 0 < α < 45, то высота, на которую будет перемещаться предмет будет уменьшаться. А это значит, что при изменении высоты, изменяется потенциальная энергия тела: при увеличении высоты h потенциальная энергия возрастает и соответственно КПД наклонной плоскости возрастает, а при уменьшении высоты h потенциальная энергия уменьшается и соответственно КПД наклонной плоскости уменьшается ( помним, что ) .
Таким образом угол наклона влияет на КПД наклонной плоскости.
ответ: 525/16=32,8125 кг.
Объяснение:
Так как действующая на тело сила F=70 Н постоянна, то тело движется равноускоренно, то есть его ускорение a=const. Масса тела m=F/a и остаётся найти ускорение тела. Если считать, что в момент времени t=0 скорость тела v=0 и пройденный телом путь s=0, то v и s задаются уравнениями v=a*t и s=a*t²/2, где t - время, в течение которого тело достигло скорости 8 м/с и расстояние 15 м. Отсюда следует система уравнений:
a*t=8
a*t²/2=15
Решая её, находим a=32/15 м/с² и тогда m=F/a=70/(32/15)=525/16=32,8125 кг.