Работа заданной силы равна работе ее продольной составляющей, т. е. А =F*s*cos (alpha), (1) где F - сила, действующая на автомобиль (Дж) , s - пройденный путь (s = 100 м) , alpha - угол между направлением силы тяжести и поверхностью дороги, численно равный разнице 90 град - (минус) угол между поверхностью дороги и горизонтом, т. е. ( 90-4 = 86 град) F = m*g, (2) где m - масса автомобиля (m=10 т =10000 кг) g - ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с) Подставляем значения в формулы (2) и (1) и имеем: F = m*g = 10000*9,81 = 98100 (Н) A = F*s*cos(alpha) = 98100*100*cos(86 град) = 9810000*0,069756= 684306,36 (Дж) = 68,43 (кДж) Удачи!
Cкорость тела на высоте 1,95 м равна 5 м/с
Объяснение:
v₀ = 8 м/с
α = 60°
h₁ = 1.95 м
g = 10 м/с²
-------------------------
v₁ - ? - cкорость на высоте h₁
---------------------------------------
1. Решение кинематическим
Проекция начальной скорости на горизонталь (ось х)
Проекция начальной скорости на вертикаль (ось у)
Вертикальная координата у₁ = h₁ = 1.95 м
Найдём время t₁, за которое тело достигнет высоты h₁
1,95 = 4√3 · t₁ - 5t₁²
1,95 = 39/20
Решим уравнение
100t₁² - 80√3 · t₁ + 39 = 0
D = 19 200 - 400 · 39 = 3 600 = 60²
Вертикальная составляющая скорости
в момент времени t₁₁
Горизонтальная составляющая скорости
в момент времени t₁₁
Скорость тела v в момент времени t₁₁
2. Решение через закон сохранения энергии
В начальный момент времени полная энергия Е тела равна его кинетической энергии Ек₀
Е₀ = Ек₀ = 0,5 mv₀² = 0.5m · 8² = 32m
При достижении высоты h₁ = 1.95 м потенциальная энергия тела
Еп₁ = mgh₁ = m · 10 · 1.95 = 19.5 m
Полная энергия тела на высоте h₁ равна
Е₁ = Еп₁ + Ек₁
По закону сохранения энергии
Е₁ = Е₀
Е₀ = Еп₁ + Ек₁
Откуда
Ек₁ = Е₀ - Еп₁ = 32m - 19.5m = 12.5m
Кинетическая энергия тела на высоте h₁ вычисляется по формуле
Ек₁ = 0,5mv₁²
12,5m = 0.5mv₁²
Откуда
А =F*s*cos (alpha), (1)
где F - сила, действующая на автомобиль (Дж) ,
s - пройденный путь (s = 100 м) ,
alpha - угол между направлением силы тяжести и поверхностью дороги, численно равный разнице 90 град - (минус) угол между поверхностью дороги и горизонтом, т. е. ( 90-4 = 86 град)
F = m*g, (2)
где m - масса автомобиля (m=10 т =10000 кг)
g - ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с)
Подставляем значения в формулы (2) и (1) и имеем:
F = m*g = 10000*9,81 = 98100 (Н)
A = F*s*cos(alpha) = 98100*100*cos(86 град) = 9810000*0,069756= 684306,36 (Дж) = 68,43 (кДж)
Удачи!