9. Тело массой 50 г свободно падало 4 секунды. Найдите высоту, с которой упало тела в момент удара о землю.
Решение:
Дано: m = 50 г = 0,05 кг t = 4 с g = 9,8 м/с² h - ?
Решение:
Высота, с которой упало тело, определяется по формуле:
$$h = \frac{gt^2}{2}$$Подставим значения:
$$h = \frac{9.8 \cdot 4^2}{2} = \frac{9.8 \cdot 16}{2} = 9.8 \cdot 8 = 78.4 \text{ м}$$Ответ: 78.4 м
10. За 20 секунд до финиша скорость велосипедиста равнялась 21,6 км/ч, а на финише 36 км/ч. Определите ускорение, с которым двигался велосипедист и его путь за это время.
Решение:
Дано: v₀ = 21,6 км/ч = 6 м/с v = 36 км/ч = 10 м/с t = 20 с a - ? s - ?
Решение:
Ускорение велосипедиста определяется по формуле:
$$a = \frac{v - v_0}{t}$$Подставим значения:
$$a = \frac{10 - 6}{20} = \frac{4}{20} = 0.2 \text{ м/с}^2$$Путь, пройденный велосипедистом, определяется по формуле:
$$s = v_0t + \frac{at^2}{2}$$Подставим значения:
$$s = 6 \cdot 20 + \frac{0.2 \cdot 20^2}{2} = 120 + \frac{0.2 \cdot 400}{2} = 120 + 0.1 \cdot 400 = 120 + 40 = 160 \text{ м}$$Ответ: a = 0.2 м/с², s = 160 м
11. На тело массой 25 кг действуют несколько сил, геометрическая сумма которых равна 50 Н. Чему равно ускорение, приобретаемое телом под действием этих сил? С какой силой тело притягивает к себе тело?
Решение:
Дано: m = 25 кг F = 50 Н a - ?
Решение:
Ускорение тела определяется по формуле:
$$a = \frac{F}{m}$$Подставим значения:
$$a = \frac{50}{25} = 2 \text{ м/с}^2$$По условию задачи, требуется определить силу, с которой тело притягивает к себе тело, но не указано, что это за тело. Если имеется в виду Земля, то сила притяжения равна весу тела:
$$P = mg = 25 \cdot 9.8 = 245 \text{ Н}$$Ответ: a = 2 м/с², P = 245 Н
12. Две материальные точки находятся на расстоянии 10 000 м. Определите силу притяжения, если масса первого 200 кг, а второго 50 кг. Гравитационная постоянная 6,67⋅10⁻¹¹ Н⋅м²/кг².
Решение:
Дано: m₁ = 200 кг m₂ = 50 кг r = 10 000 м = 10⁴ м G = 6,67⋅10⁻¹¹ Н⋅м²/кг² F - ?
Решение:
Сила притяжения определяется по формуле:
$$F = G \frac{m_1m_2}{r^2}$$Подставим значения:
$$F = 6.67 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{200 \cdot 50}{(10^4)^2} = 6.67 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{10^4}{10^8} = 6.67 \cdot 10^{-11} \cdot 10^{-4} = 6.67 \cdot 10^{-15} \text{ Н}$$Ответ: 6.67⋅10⁻¹⁵ Н