На візок масою 50 кг, що рухається зі швидкістю 1 м/с, по ходу руху стрибає хлопчик масою 40 кг, що рухається з швидкістю 4 м/с. Яка стане швидкість візка?
При подвешивании груза на пружине, пружина растягивается (на величину x). Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж). Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2 (1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия: Fт = Fупрm*g=k*x, отсюда x=m*g/k подставив это выражение в формулу (1) найдем работу силы упругости: Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж. При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу: Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)
Для механического движения A = изменению энергии dW. Изначально потенциальная переходит в кинетическую. В момент перед ударом тело обладало принебрежимо малой потенциаьной энергией. Из закона сохранения энергии следует, что начальная потенциальная энергия, равная произведению массы на высоту и ускорение свободного падения, равна кинетической. То есть, Wp = Wk mgh = Wk. Wk = 100 дж. Мощность равна работе в единицу времени. Время найдем из конечной скорости.mv*2/ 2 = mgh v = корень из 2gh. Это будет 10 корней из 2, примерно, 17. Vk = v0 + gt. t = vk - v0/ g. V0 = 0, t = 8,5 сек. p = 100/8,5 Дальше сами
Возникающая при растяжении пружины сила упругой деформации совершает работу по растяжению пружины, увеличивая ее потенциальную энергию (Епруж).
Работа силы упругости: Ау = -(Епруж2-Епруж1) = -k*x2/2
(1)величину x можно найти из условия равенства сил (тяжести и упругости) в состоянии равновесия:
Fт = Fупрm*g=k*x,
отсюда x=m*g/k
подставив это выражение в формулу (1)
найдем работу силы упругости:
Ау = -(m*g)2/k = -(5*10)2/1 = -2500 Дж.
При этом, в соответствии с законом сохранения энергии, сила тяжести совершила работу:
Ат = -Ау = 2500 Дж (на такую величину уменьшилась потенциальная энергия груза)