ТЕРМІНОВО Тіло рухається вздовж осі Ох. проекція швидкості цього тіла на вісь дорівнює -15м/с, а прискорення дорівнює +2м/с². як рухається це тіло-прискорено чи сповільнено?
При прохождении автомобилем нижней точки вогнутого моста, на него действует 2 силы: сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз, сила N, с которой поверхность моста давит на автомобиль, направленная вертикально вверх.
m * a = Fт + N - 2 закон Ньютона в векторной форме.
Для проекций на вертикальную ось, которая направленная вертикально вверх, 2 закон Ньютона примет вид: m * a = - Fт + N.
N = m * a + Fт.
Силу тяжести Fт выразим формулой: Fт = m * g.
N = m * a + m * g = m *(a + g).
Центростремительное ускорение а найдем по формуле: a = V2 / R.
N = m * (V2 / R + g).
3 закон Ньютона: N = Р.
Р = m * (V2 / R + g).
Р = 3600 кг * ((20 м/с)2 / 100 м + 10 м/с2) = 50400 Н.
ответ: в нижней точке вогнутого моста сила давления автомобиля на мост составляет Р = 50400 Н.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
m = 3,6 т = 3600 кг.
g = 10 м/с2.
V = 72 км/ч = 20 м/с.
R = 100 м.
P - ?
При прохождении автомобилем нижней точки вогнутого моста, на него действует 2 силы: сила тяжести Fт, направленная вертикально вниз, сила N, с которой поверхность моста давит на автомобиль, направленная вертикально вверх.
m * a = Fт + N - 2 закон Ньютона в векторной форме.
Для проекций на вертикальную ось, которая направленная вертикально вверх, 2 закон Ньютона примет вид: m * a = - Fт + N.
N = m * a + Fт.
Силу тяжести Fт выразим формулой: Fт = m * g.
N = m * a + m * g = m *(a + g).
Центростремительное ускорение а найдем по формуле: a = V2 / R.
N = m * (V2 / R + g).
3 закон Ньютона: N = Р.
Р = m * (V2 / R + g).
Р = 3600 кг * ((20 м/с)2 / 100 м + 10 м/с2) = 50400 Н.
ответ: в нижней точке вогнутого моста сила давления автомобиля на мост составляет Р = 50400 Н.