Пусть M - масса конькобежца, m - масса камня, v - его скорость, u - скорость конькобежца после броска
1) изначально парень стоял с камнем и ничего не делал, поэтому суммарный импульс до броска равен 0
потом паренек зачем-то бросил камень, и притом сам покатился в противоположном направлении
то есть, суммарный импульс после броска равен импульсу парня и камня
но нужно помнить, что импульс - величина векторная, и его нужно проецировать. поэтому в случае с камнем нужно взять горизонтальную составляющую импульса (ну вот зачем дали 30°?)
итак, по закону сохранения импульса:
0 = mvcosα - Mu,
u = (mvcosα)/M.
2) ясно, что в конце пути парень остановится, и потому его конечная скорость равна нулю. по кинематическому уравнению
S = u² / (2a).
ускорение, согласно второму закону Ньютона, определяется произведением коэффициента трения u на ускорение свободного падения g:
S = u² / (2ug).
целесообразно посчитать скорость отдельно:
u = (8*0.866)/60 ≈ 0.11 м/c
тогда S = 0.11^(2)/(20*0.01) = 0.0605 м или 6.05 см
если допустить, что начальный уровень отсчета высоты, с которого поднимают уровень воды, нулевой, то получим
A = mgh
2) распишем массу столба воды в цилиндрическом сосуде
m = p V = p π R² h
окончательно получаем A = p π R² h² g
3) условие равновесия столба жидкости: F = mg (где F - равнодействующая сила)
по 3 закону Ньютона F = Fпов, где Fпов - сила поверхностного натяжения
тогда F = σ l = σ 2 π R
mg = p V g = p π R² h g
приравнивая выражения находим, что h = (2 σ) / (p g R).
4) подставляем h в формулу работы
А = (4 σ² π) / (p g).
A = (4*(72.8*10^(-3))^(2)*3.14)/(10^(4)) ≈ 6.6*10^(-6) Дж = 6.6 мкДж
1) изначально парень стоял с камнем и ничего не делал, поэтому суммарный импульс до броска равен 0
потом паренек зачем-то бросил камень, и притом сам покатился в противоположном направлении
то есть, суммарный импульс после броска равен импульсу парня и камня
но нужно помнить, что импульс - величина векторная, и его нужно проецировать. поэтому в случае с камнем нужно взять горизонтальную составляющую импульса (ну вот зачем дали 30°?)
итак, по закону сохранения импульса:
0 = mvcosα - Mu,
u = (mvcosα)/M.
2) ясно, что в конце пути парень остановится, и потому его конечная скорость равна нулю. по кинематическому уравнению
S = u² / (2a).
ускорение, согласно второму закону Ньютона, определяется произведением коэффициента трения u на ускорение свободного падения g:
S = u² / (2ug).
целесообразно посчитать скорость отдельно:
u = (8*0.866)/60 ≈ 0.11 м/c
тогда S = 0.11^(2)/(20*0.01) = 0.0605 м или 6.05 см