Помогите, я не могу решить уже 3 недели. Буду очень благодарен, если вы решите с подробным решением и рисунком, где это возможно.

1. Какое ускорение имело тело, если за 2 секунды оно прошло 30 метров, имея начальную скорость 5 м/с?
2. Каковы линейная и угловая скорости, а также частота вращения материальной точки, движущейся по окружности радиусом 50 см с периодом вращения 20 секунд?
3. Какую массу имеет брусок, который находится на гладкой горизонтальной поверхности и начинает двигаться с ускорением 10 м/с² под действием пружины жесткостью 400 Н/м, деформированной на 2 см?
4. Какова скорость двух тележек после столкновения, если одна из них массой 3 кг движется со скоростью 4 м/с, а другая неподвижна и имеет такую же массу?
5. Какую работу совершает лошадь при равномерном перемещении вагонетки массой 1,5 тонны на расстояние 600 метров, если коэффициент трения равен 0,008?
6. Какова работа по преодолению сопротивления воздуха для тела массой 100 г, брошенного вертикально вниз с высоты 20 м со скоростью 10 м/с и упавшего на землю со скоростью 20 м/с?

Физика 11 класс Кинематика и динамика ускорение тела линейная скорость угловая скорость частота вращения масса бруска работа лошади работа против сопротивления воздуха Новый

Давайте решим ваши задачи одну за другой, подробно объясняя каждый шаг.

1. Какое ускорение имело тело, если за 2 секунды оно прошло 30 метров, имея начальную скорость 5 м/с?

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением движения с постоянным ускорением:

s = v0 * t + (a * t^2) / 2

где:

• s - пройденный путь (30 м)
• v0 - начальная скорость (5 м/с)
• t - время (2 с)
• a - ускорение (что нам нужно найти)

Подставим известные значения в уравнение:

30 = 5 * 2 + (a * 2^2) / 2

Упростим уравнение:

30 = 10 + 2a

Теперь решим его для a:

30 - 10 = 2a

20 = 2a

a = 10 м/с²

Ответ: Ускорение тела равно 10 м/с².

2. Каковы линейная и угловая скорости, а также частота вращения материальной точки, движущейся по окружности радиусом 50 см с периодом вращения 20 секунд?

Сначала найдем линейную скорость (v) по формуле:

v = 2 * π * r / T

где:

• r - радиус (0,5 м)
• T - период (20 с)

Подставляем значения:

v = 2 * π * 0,5 / 20

v = π / 20 м/с

Теперь найдем угловую скорость (ω):

ω = 2 * π / T

ω = 2 * π / 20 = π / 10 рад/с

Частота вращения (f) определяется как:

f = 1 / T

f = 1 / 20 = 0,05 Гц

Ответ: Линейная скорость = π / 20 м/с, угловая скорость = π / 10 рад/с, частота вращения = 0,05 Гц.

3. Какую массу имеет брусок, который находится на гладкой горизонтальной поверхности и начинает двигаться с ускорением 10 м/с² под действием пружины жесткостью 400 Н/м, деформированной на 2 см?

Сначала найдем силу, действующую на брусок, используя закон Гука:

F = k * x

где:

• k - жесткость пружины (400 Н/м)
• x - деформация пружины (0,02 м)

Подставляем значения:

F = 400 * 0,02 = 8 Н

Теперь, по второму закону Ньютона, F = m * a, где m - масса, a - ускорение (10 м/с²):

8 = m * 10

m = 0,8 кг

Ответ: Масса бруска равна 0,8 кг.

4. Какова скорость двух тележек после столкновения, если одна из них массой 3 кг движется со скоростью 4 м/с, а другая неподвижна и имеет такую же массу?

При столкновении сохраняется импульс:

m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * v'

где:

• m1 = 3 кг (первая тележка)
• v1 = 4 м/с (скорость первой тележки)
• m2 = 3 кг (вторая тележка, неподвижна, значит v2 = 0)
• v' - скорость после столкновения

Подставим значения:

3 * 4 + 3 * 0 = (3 + 3) * v'

12 = 6 * v'

v' = 2 м/с

Ответ: Скорость тележек после столкновения равна 2 м/с.

5. Какую работу совершает лошадь при равномерном перемещении вагонетки массой 1,5 тонны на расстояние 600 метров, если коэффициент трения равен 0,008?

Сначала найдем силу трения:

Fтр = μ * N

где:

• μ - коэффициент трения (0,008)
• N - сила нормальной реакции, равная массе вагонетки (1,5 тонны = 1500 кг) умноженной на g (9,81 м/с²):

N = 1500 * 9,81 = 14715 Н

Теперь найдем силу трения:

Fтр = 0,008 * 14715 = 117,72 Н

Теперь найдем работу:

A = F * s

A = 117,72 * 600 = 70632 Дж

Ответ: Работа, совершенная лошадью, равна 70632 Дж.

6. Какова работа по преодолению сопротивления воздуха для тела массой 100 г, брошенного вертикально вниз с высоты 20 м со скоростью 10 м/с и упавшего на землю со скоростью 20 м/с?

Сначала найдем работу, совершенную телом при падении:

A = m * g * h

где:

• m - масса (0,1 кг)
• g - ускорение свободного падения (9,81 м/с²)
• h - высота (20 м)

A = 0,1 * 9,81 * 20 = 19,62 Дж

Теперь найдем изменение кинетической энергии:

ΔEк = Eк2 - Eк1

где Eк1 = (1/2) * m * v1² и Eк2 = (1/2) * m * v2²:

Eк1 = 0,5 * 0,1 * 10² = 5 Дж

Eк2 = 0,5 * 0,1 * 20² = 20 Дж

ΔEк = 20 - 5 = 15 Дж

Работа по преодолению сопротивления воздуха:

A = ΔEк - A = 15 - 19,62 = -4,62 Дж

Ответ: Работа по преодолению сопротивления воздуха равна -4,62 Дж (это означает, что работа была выполнена против силы сопротивления).

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!