S - расстояние между столбами v - первоначальная скорость велосипедиста Δv - увеличение скорости велосипедиста t₁ = 6c - время проезда между столбами при скорости v t₂ = 4c - время проезда между столбами при скорости v + Δv t₃ - время проезда между столбами при скорости v + 2Δv
S = vt₁ S = (v + Δv)t₂ S = (v + 2Δv)t₃
Приравниваем первые два : vt₁ = (v + Δv)t₂ 6v = 4(v + Δv) (v + Δv) / v = 1,5 1 + Δv/v = 1,5 Δv/v = 0,5 (т.е. первый раз скорость увеличилась на 50%)
Теперь приравниваем первое и третье выражение, зная, что Δv/v = 0,5 vt₁ = (v + 2Δv)t₃ t₁/t₃ = (v + 2Δv) / v t₁/t₃ = 1 + 2Δv/v = 1 + 1 = 2 t₃ = t₁/2 Таким образом, если велосипедист увеличит скорость еще на такую же величину, то скорость в итоге увеличится в 2 раза, а время проезда между столбами по сравнению с первоначальным временем уменьшится в 2 раза и составит 3 секунды
Дано: с=4000 Н/м - жесткость пружины ΔL1=0,02 м. - удлинение пружины в состоянии 1 ΔL2=0,03 м - удлинение пружины в состоянии 2 Найти: А1, А2, Е1, Е2
При растяжении пружины на величину ΔL1 возникает сила F1 = c*ΔL1 = 4000 Н/м * 0,02 м = 80 Н. Это максимальная сила в конце растяжения. Средняя сила F1 ср = F1 / 2 = 40 Н Работа по переводу пружины в состояние 1: А1 = F1 ср * ΔL1 = 40 Н * 0,02 м = 0,8 Дж
При переводе пружины в состояние 2 возникает сила: F2 = c*ΔL2 = 4000 Н/м * 0,03 м = 120 Н. Средняя сила на участке от состояния 1 до состояния 2: F2 ср = (F1+F2)/2 = (80 Н + 120 Н) / 2 = 100 Н Работа силы F2 ср по переводу пружины из состояния 1 в состояние 2: A2 = F2 ср * (ΔL2 - ΔL1) = 100 Н * 0,01 м = 1 Дж
Изменение потенциальной энергии равно совершенной работе: E1 = А1 = 0,8 Дж E2 = A2 = 1 Дж
v - первоначальная скорость велосипедиста
Δv - увеличение скорости велосипедиста
t₁ = 6c - время проезда между столбами при скорости v
t₂ = 4c - время проезда между столбами при скорости v + Δv
t₃ - время проезда между столбами при скорости v + 2Δv
S = vt₁
S = (v + Δv)t₂
S = (v + 2Δv)t₃
Приравниваем первые два : vt₁ = (v + Δv)t₂
6v = 4(v + Δv)
(v + Δv) / v = 1,5
1 + Δv/v = 1,5
Δv/v = 0,5 (т.е. первый раз скорость увеличилась на 50%)
Теперь приравниваем первое и третье выражение,
зная, что Δv/v = 0,5
vt₁ = (v + 2Δv)t₃
t₁/t₃ = (v + 2Δv) / v
t₁/t₃ = 1 + 2Δv/v = 1 + 1 = 2
t₃ = t₁/2
Таким образом, если велосипедист увеличит скорость еще на такую же величину, то скорость в итоге увеличится в 2 раза, а время проезда между столбами по сравнению с первоначальным временем уменьшится в 2 раза и составит 3 секунды
ΔL1=0,02 м. - удлинение пружины в состоянии 1
ΔL2=0,03 м - удлинение пружины в состоянии 2
Найти: А1, А2, Е1, Е2
При растяжении пружины на величину ΔL1 возникает сила F1 = c*ΔL1 = 4000 Н/м * 0,02 м = 80 Н. Это максимальная сила в конце растяжения. Средняя сила F1 ср = F1 / 2 = 40 Н
Работа по переводу пружины в состояние 1: А1 = F1 ср * ΔL1 = 40 Н * 0,02 м = 0,8 Дж
При переводе пружины в состояние 2 возникает сила:
F2 = c*ΔL2 = 4000 Н/м * 0,03 м = 120 Н.
Средняя сила на участке от состояния 1 до состояния 2:
F2 ср = (F1+F2)/2 = (80 Н + 120 Н) / 2 = 100 Н
Работа силы F2 ср по переводу пружины из состояния 1 в состояние 2:
A2 = F2 ср * (ΔL2 - ΔL1) = 100 Н * 0,01 м = 1 Дж
Изменение потенциальной энергии равно совершенной работе:
E1 = А1 = 0,8 Дж
E2 = A2 = 1 Дж