Собирающая линза имеет фокусное расстояние 5 см. Предмет расположен перпендикулярно главной оптической оси на расстоянии 15 см от линзы. На каком расстоянии от линзы получится четкое изображение предмета? Каким будет характер изображения предмета
Т.к. сила торможения постоянная, то это равноускоренное движение (вектор ускорения направлен против вектора скорости, поэтому поезд тормозит). Для равноускоренного движения пройденный путь S: S = (|Vк² - Vн²|) / (2*a), где Vк = 0 – конечная скорость (поезд остановился), м/с; Vн = 20 м/с – начальная скорость; a – модуль ускорения тела, м/с². Отсюда ускорение: a = (|Vк² - Vн²|) / (2*S) a = (|0² - (20 м/с)²|) / (2*400 м) a = 0,5 м/с²
По второму закону Ньютона сила торможения: F = m*a, откуда масса поезда m = F / a m = (500000 Н) / (0,5 м/с²) m = 10^6 кг (тысяча тонн)
Работа силы торможения отрицательна (т. к. сила торможения направлена против направления движения поезда) и определяется по формуле: A = - F * S A = - 500000 Н * 400 м A = - 200 МДж.
Давление твёрдого тела: p = F / S, где F – вес тела, Н; S – площадь опоры, м².
Видно, что наибольшее давление тело будет оказывать, если будет опираться на самую маленькую грань. Площадь самой маленькой грани: S = 5 см * 8 см = 40 см² = 0,004 м².
Вес груза массой m на горизонтальную опору равен силе тяжести, действующей на это тело: F = m*g, где g = 10 Н/кг – ускорение свободного падения, Массу m выразим через объём V и плотность ρ: m = ρ*V Объём V = 10 см * 5 см * 8 см = 400 см³ = 0,0004 м³. Плотность ρ переведём в СИ: 7,8 г/см³ = 7800 кг/м³.
Максимальное давление: p = ρ*V*g / S p = (7800 кг/м³ * 0,0004 м³ * 10 Н/кг) / (0,004 м²) p = 7800 Па
Для равноускоренного движения пройденный путь S:
S = (|Vк² - Vн²|) / (2*a), где
Vк = 0 – конечная скорость (поезд остановился), м/с;
Vн = 20 м/с – начальная скорость;
a – модуль ускорения тела, м/с².
Отсюда ускорение:
a = (|Vк² - Vн²|) / (2*S)
a = (|0² - (20 м/с)²|) / (2*400 м)
a = 0,5 м/с²
По второму закону Ньютона сила торможения:
F = m*a, откуда масса поезда
m = F / a
m = (500000 Н) / (0,5 м/с²)
m = 10^6 кг (тысяча тонн)
Работа силы торможения отрицательна (т. к. сила торможения направлена против направления движения поезда) и определяется по формуле:
A = - F * S
A = - 500000 Н * 400 м
A = - 200 МДж.
p = F / S, где
F – вес тела, Н;
S – площадь опоры, м².
Видно, что наибольшее давление тело будет оказывать, если будет опираться на самую маленькую грань.
Площадь самой маленькой грани:
S = 5 см * 8 см = 40 см² = 0,004 м².
Вес груза массой m на горизонтальную опору равен силе тяжести, действующей на это тело:
F = m*g, где
g = 10 Н/кг – ускорение свободного падения,
Массу m выразим через объём V и плотность ρ:
m = ρ*V
Объём V = 10 см * 5 см * 8 см = 400 см³ = 0,0004 м³.
Плотность ρ переведём в СИ:
7,8 г/см³ = 7800 кг/м³.
Максимальное давление:
p = ρ*V*g / S
p = (7800 кг/м³ * 0,0004 м³ * 10 Н/кг) / (0,004 м²)
p = 7800 Па