Сила опору повітря, яка діє на велосипедиста, пропорційна квадрату його швидкості: f = αv2. На горизонтальній дорозі найбільша швидкість велосипедиста становить приблизно 20 м/с. Оцініть коефіцієнт пропорційності α, якщо маса велосипедиста разом з велосипедом 70 кг, а коефіцієнт тертя між колесами велосипеда і дорогою 0,4.
1. Точка В – точка опоры. Тогда на стержень действуют силы: в точке С – сила тяжести груза, направленная вниз; в точке D (середина стержня) – сила тяжести стержня, направленная вниз; в точке А – сила F, направленная вверх. Найдем плечи и моменты сил:
a. Сила тяжести груза – плечо l1 = ВС = 80 см; М1 = mгgl1
b. Сила тяжести стержня – плечо l2 = BD = ½ ВС = 40 см; М2 = mcgl2
c. Сила воздействия стены на стержень в точке А = плечо l3 = ВА = ВС – АС = 20 см; М3 = - Fl3
Правило моментов: mrgl1 + mcgl2 – Fl3 = 0
F=mrgl1+mcgl2/l3; F=36×10×80+6×10×40/20=1560H
2. Точка А – точка опоры. На стержень действуют силы: в точке С – сила тяжести груза, направленная вниз; в точке D – сила тяжести стержня, направленная вниз; в точке В - сила F, действующая на стержень со стороны стены, направленная вниз. Найдем плечи и моменты сил:
a. Сила тяжести груза – плечо l1 = АС = 60 см; М1 = mгgl1
b. Сила тяжести стержня – плечо l2 = AD = 20 см; М2 = mcgl2
c. Сила действия стены на стержень в точке В – плечо l3 = АВ = 20 см; М3 = - Fl3
Правило моментов: mrgl1 + mcgl2 – Fl3 = 0
F=mrgl1+mcgl2/l3; F=36×10×60+6×10×20/20=1140H
б) нет - увеличение внутренней энергии металлической ложки в горячей воде происходит за счет теплопередачи;
в) нет - работа по расширению газа затрачена на увеличение механической (кинетической) энергии пробки (работой против силы трения, которая в данном случае незначительно увеличивает внутренню энергию пробки, можно пренебречь);
г) нет - увеличение внутренней энергии тающего льда происходит за счет теплопередачи.