Какая масса покоя топлива расходуется на атомной электростанции (при условии полной реализации топлива), чтобы удовлетворить годовую потребность страны в энергии (w=10^13 кВт*ч)?

Дано:

m = 20 кг

L = 3 м

h = 60 см = 0,6 м

g = 10 м/с²

F - ?

Если направить ось Х вдоль наклонной стороны, то на коробку с гвоздями будут действовать горизонтальная составляющая силы тяжести mg*sinα и сила F. Силы уравновешены при условии, что коробку втаскивают равномерно. Тогда:

F = mg*sinα

Наклонная плоскость представляет из себя прямоугольный треугольник. Синус угла - это отношение противолежащего катета (высоты наклонной плоскости) к гипотенузе (наклонной стороне):

sinα = h/L =>

=> F = mg*h/L = 20*10*0,6/3 = 20*10*0,2 = 20*2 = 40 H

Другой решения:

Из золотого правила механики известно, что проигрыш в силе равен выигрышу в расстоянии. И наоборот - проигрыш в расстоянии равен выигрышу в силе.

Наименьший путь - это высота. Наибольший - наклонная сторона, тогда проигрыш равен:

L/h = 3/0,6 = 1/0,2 = 5

Тогда выигрыш силы F равен 5:

Fтяж/F = 5

Сила тяжести коробки равна:

Fтяж = mg = 20*10 = 200 H

И сама сила F равна:

F = Fтяж/5 = 200/5 = 40 Н

ответ: 40 Н.

Разрыв снаряда произойдет на высоте 5 м: h=v²/2g=100/20= 5  м при этом скорость разорвавшегося снаряда в этой точке будет равна 0. следовательно, по закону сохранения импульса суммарный импульс осколков после взаимодействия должен остаться равным 0. снаряд массой 2m   в момент падения будет иметь импульс 40m, точно такой же импульс, но направленный вертикально вверх будет иметь снаряд массой m. значит у него будет скорость направлена вверх и равна 40 м/с. он наберет высоту  h=v²/2g=1600/20= 80  м.осколок меньшей массы поднимется на высоту 80 м от точки разрыва снаряда или на 85 относительно земли