1. Какое расстояние между двумя телами, если их массы равны 20 кг и сила тяготения равна 9*10-12 н?
2. Какую силу сообщает автомобилю ускорение, если его масса составляет 3200 кг, а скорость после 15 секунд движения равна 54 км/ч?
3. Какова скорость тела в момент удара о землю, если оно упало с высоты 45 м?
2. Какую силу сообщает автомобилю ускорение, если его масса составляет 3200 кг, а скорость после 15 секунд движения равна 54 км/ч?
3. Какова скорость тела в момент удара о землю, если оно упало с высоты 45 м?
Петрович
Давайте решим каждую задачу по очереди и предоставим подробные объяснения для каждого шага.
1. Расстояние между двумя телами с заданными величинами можно найти, используя закон тяготения.
Закон тяготения гласит, что сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Сначала найдем значение силы притяжения, используя заданные массы и постоянную гравитации \(G = 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2\):
\[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где \(F\) - сила притяжения, \(m_1\) и \(m_2\) - массы тел, \(r\) - расстояние между телами.
В нашем случае \(m_1 = m_2 = 20 \, \text{кг}\) и \(F = 9 \times 10^{-12} \, \text{Н}\), поэтому:
\[ 9 \times 10^{-12} = G \frac{20 \times 20}{r^2} \]
Теперь решим данное уравнение относительно \(r\):
\[ r^2 = G \frac{20 \times 20}{9 \times 10^{-12}} \]
\[ r^2 = \frac{400 \times G}{9 \times 10^{-12}} \]
\[ r = \sqrt{\frac{400 \times G}{9 \times 10^{-12}}} \]
Подставляя значение постоянной гравитации \(G\) получаем:
\[ r \approx \sqrt{\frac{400 \times 6.67430 \times 10^{-11}}{9 \times 10^{-12}}} \]
\[ r \approx \sqrt{\frac{400 \times 6.67430}{9}} \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx \sqrt{\frac{2677.72}{9}} \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx \sqrt{297.52} \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx 17.24 \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx 172.4 \, \text{м} \]
Таким образом, расстояние между этими двумя телами при массах 20 кг и силе тяготения 9*10^-12 Н составляет около 172.4 метра.
2. Чтобы найти силу, сообщаемую автомобилю ускорением, нам нужно использовать второй закон Ньютона, где сила равна произведению массы на ускорение:
\[ F = m \cdot a \]
где \( F \) - сила, \( m \) - масса автомобиля, \( a \) - ускорение.
Зная, что масса автомобиля составляет 3200 кг и его скорость после 15 секунд движения равна 54 км/ч, мы можем найти ускорение, используя формулу:
\[ a = \frac{{v - u}}{{t}} \]
где \( v \) - конечная скорость, \( u \) - начальная скорость (равная 0 в этом случае), \( t \) - время.
Переведем скорость 54 км/ч в м/с:
\[ v = \frac{{54 \times 1000}}{{3600}} \]
\[ v \approx 15 \, \text{м/с} \]
Теперь найдем ускорение:
\[ a = \frac{{15 - 0}}{{15}} \]
\[ a = 1 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь, используя второй закон Ньютона, найдем силу:
\[ F = 3200 \times 1 \]
\[ F = 3200 \, \text{Н} \]
Таким образом, автомобиль с массой 3200 кг, двигаясь с ускорением 1 м/с^2, будет иметь силу 3200 Н.
3. Чтобы найти скорость тела в момент удара о землю, когда оно упало с высоты \(h\), мы можем использовать уравнение закона сохранения энергии:
\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]
где \( m \) - масса тела, \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с^2 на Земле), \( h \) - высота падения, \( v \) - скорость тела в момент удара о землю.
Перенесем переменные, чтобы найти скорость:
\[ v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h} \]
В данной задаче нам не дана высота падения, поэтому мы не можем найти точное значение скорости. Однако мы можем дать общую формулу, чтобы вы могли использовать ее в задачах с известными значениями высоты.
Таким образом, скорость тела в момент удара о землю равна \(\sqrt{2 \cdot g \cdot h}\), где \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота падения. Вы можете подставить известные значения и вычислить скорость при необходимости.
1. Расстояние между двумя телами с заданными величинами можно найти, используя закон тяготения.
Закон тяготения гласит, что сила притяжения между двумя телами прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Сначала найдем значение силы притяжения, используя заданные массы и постоянную гравитации \(G = 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{кг}^2\):
\[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
где \(F\) - сила притяжения, \(m_1\) и \(m_2\) - массы тел, \(r\) - расстояние между телами.
В нашем случае \(m_1 = m_2 = 20 \, \text{кг}\) и \(F = 9 \times 10^{-12} \, \text{Н}\), поэтому:
\[ 9 \times 10^{-12} = G \frac{20 \times 20}{r^2} \]
Теперь решим данное уравнение относительно \(r\):
\[ r^2 = G \frac{20 \times 20}{9 \times 10^{-12}} \]
\[ r^2 = \frac{400 \times G}{9 \times 10^{-12}} \]
\[ r = \sqrt{\frac{400 \times G}{9 \times 10^{-12}}} \]
Подставляя значение постоянной гравитации \(G\) получаем:
\[ r \approx \sqrt{\frac{400 \times 6.67430 \times 10^{-11}}{9 \times 10^{-12}}} \]
\[ r \approx \sqrt{\frac{400 \times 6.67430}{9}} \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx \sqrt{\frac{2677.72}{9}} \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx \sqrt{297.52} \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx 17.24 \times 10 \, \text{м} \]
\[ r \approx 172.4 \, \text{м} \]
Таким образом, расстояние между этими двумя телами при массах 20 кг и силе тяготения 9*10^-12 Н составляет около 172.4 метра.
2. Чтобы найти силу, сообщаемую автомобилю ускорением, нам нужно использовать второй закон Ньютона, где сила равна произведению массы на ускорение:
\[ F = m \cdot a \]
где \( F \) - сила, \( m \) - масса автомобиля, \( a \) - ускорение.
Зная, что масса автомобиля составляет 3200 кг и его скорость после 15 секунд движения равна 54 км/ч, мы можем найти ускорение, используя формулу:
\[ a = \frac{{v - u}}{{t}} \]
где \( v \) - конечная скорость, \( u \) - начальная скорость (равная 0 в этом случае), \( t \) - время.
Переведем скорость 54 км/ч в м/с:
\[ v = \frac{{54 \times 1000}}{{3600}} \]
\[ v \approx 15 \, \text{м/с} \]
Теперь найдем ускорение:
\[ a = \frac{{15 - 0}}{{15}} \]
\[ a = 1 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь, используя второй закон Ньютона, найдем силу:
\[ F = 3200 \times 1 \]
\[ F = 3200 \, \text{Н} \]
Таким образом, автомобиль с массой 3200 кг, двигаясь с ускорением 1 м/с^2, будет иметь силу 3200 Н.
3. Чтобы найти скорость тела в момент удара о землю, когда оно упало с высоты \(h\), мы можем использовать уравнение закона сохранения энергии:
\[ m \cdot g \cdot h = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]
где \( m \) - масса тела, \( g \) - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с^2 на Земле), \( h \) - высота падения, \( v \) - скорость тела в момент удара о землю.
Перенесем переменные, чтобы найти скорость:
\[ v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h} \]
В данной задаче нам не дана высота падения, поэтому мы не можем найти точное значение скорости. Однако мы можем дать общую формулу, чтобы вы могли использовать ее в задачах с известными значениями высоты.
Таким образом, скорость тела в момент удара о землю равна \(\sqrt{2 \cdot g \cdot h}\), где \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - высота падения. Вы можете подставить известные значения и вычислить скорость при необходимости.
Знаешь ответ?