По па­рал­лель­ным рель­сам может сколь­зить про­во­дя­щий стер­жень мас­сой m и дли­ной L. Все части на­хо­дят­ся в вер­ти­каль­ном од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей B. В какой то мо­мент вре­ме­ни плав­но вклю­ча­ют на­пря­же­ние между рель­са­ми и плав­но от­клю­ча­ют. В ре­зуль­та­те стер­жень при­об­ре­та­ет ки­не­ти­че­скую энер­гию E. Нужно найти заряд, про­ис­тек­ший через про­вод­ни­ки.

Тре­ни­ем в си­сте­ме пре­не­бречь

При­ме­ча­ние: Найти ко­неч­ную ско­рость. По­стро­ить гра­фик за­ви­си­мо­сти силы Ам­пе­ра от вре­ме­ни, вспом­нить гра­фи­че­ское на­хож­де­ние ско­ро­сти по уско­ре­нию. И вспом­нить как свя­за­ны ток и заряд.

Шаг 1. Мы ввели систему отсчета: 1) выбрали началом отсчета дерево, от которого начинал свое движение пешеход; 2) направили координатную ось вдоль дороги в направлении движения пешехода; 3) включили часы (секундомер) в момент начала движения тел.

Шаг 2. Были определены начальные координаты пешехода (xп0 = 0) и велосипедиста (xв0= 20 м).

Шаг 3. Используя введенную систему отсчета, мы определили значения скоростей движения пешехода (vп = 1 м/с) и велосипедиста (vв = -3 м/с).

Таким образом, первые три шага решения задачи не зависят от того, каким графическим или аналитическим) мы собираемся ее решать. Но уже следующий шаг будет отличаться от того, что мы делали при графическом решения.

Шаг 4 (аналитический). Запишем в аналитическом виде законы движения тел, учитывая известные данные. Поскольку в задаче движутся два тела (пешеход и велосипедист), то мы получаем два закона движения:

xп = 0 + 1 · t, xв = 20 - 3 · t.

Шаг 5 (аналитический). Представим в виде уравнения условие задачи – встречу велосипедиста и пешехода. Встреча двух тел означает, что положения тел в пространстве совпадут в некоторый момент времени t = tвстр, т. е. в этот момент времени совпадут их координаты

Объяснение:

Шаг 6 (аналитический). Запишем вместе полученные в шагах 4 и 5 выражения, присвоив каждому из них свои номер и название.

xп = 0 + 1 · t, (1) (закон движения пешехода)

xв = 20 - 3 · t, (2) (закон движения велосипедиста)

xп = xв. (3) (условие встречи пешехода и велосипедиста)

Шаг 7 (аналитический). Решение уравнений.

Для того чтобы найти значение времени t в интересующий нас момент встречи, воспользуемся условием встречи пешехода и велосипедиста – уравнением (3). Оно предполагает равенство координат двух тел. Подставим в него выражения для xп и xв из уравнений (1) и (2):

0 + 1 · t = 20 - 3 · t

Приведем подобные слагаемые и решим уравнение:

(1+3) · t = 20, t = 20/4 = 5 (с).

Таким образом, мы установили, что встреча пешехода и велосипедиста состоится через 5 с после начала движения.

Теперь определим координату точки, в которой состоится встреча. Для этого подставим полученное значение момента встречи tвстр = 5 с в закон движения пешехода – уравнение (1):

xп = 0 + 1 · tвстр = 0 + 1 · 5 = 5 (м).

Это означает, что в момент встречи координата пешехода будет равна xп = 5. Следовательно, встреча произойдет в 5 м от начала отсчета – дерева, от которого начал движение пешеход.

Ясно, что координату места встречи можно было определить, подставив время tвстр = 5 с и в закон движения велосипедиста – уравнение (2):

xв = 20 - 3 · tвстр = 20 - 3 · 5 = 5 (м).

Естественно, мы получили то же самое значение хвстр, так как координаты пешехода и велосипедиста в момент встречи совпадают.

Итоги

При аналитическом решения задачи «встреча» момент встречи и координата места встречи определяются из равенства координат в законах движения тел, записанных в аналитическом виде

После поджигания горючего теплый воздух от пламени поднимается вверх и заполняет бумажный мешок. Плотность теплого воздуха меньше плотности холодного: ρ=P*M/(R*T). Чем больше Т, тем меньше ρ.
На фонарик действует сила Архимеда:
 Fа=ρ(окружающего воздуха)*V*g
Вес фонарика уменьшается, за счёт уменьшения веса воздуха в мешке:
 Fт=m*g + ρ(нагретого воздуха)*V*g
Далее вес фонарика становиться меньше силы Архимеда и появляется сила F=m*a, поднимающая фонарик вверх (до этого разница силы веса и силы Архимеда компенсировалась реакцией опоры).
В процессе подъема плотность окружающего воздуха снижается, а температура воздуха в мешке стабилизируется. Наступает баланс сил Fт=Fа и фонарик занимает "крейсерскую" высоту.
После выгорания горючего Fт снова увеличивается и фонарик падает.
Основная опасность связана с возможным возгоранием бумажного мешка и падением ещё не догоревшего фонарика на легковоспламеняющиеся материалы - сухую траву, а то и крышу дома.