1. На каком расстоянии два тела массой 4 т притягиваются с силой 0,667 Н? 2. Какую силу тяги необходимо приложить

1. На каком расстоянии два тела массой 4 т притягиваются с силой 0,667 Н?
2. Какую силу тяги необходимо приложить, чтобы переместить гранитную глыбу массой 1600 т на салазках, если коэффициент трения равен 0,01?
3. Какую силу нужно приложить, чтобы растянуть пружину на 10 см, если для растяжения на 4 см необходима сила 10 Н?
4. Какая масса состава может быть везена тепловозом с ускорением 0,1 м/с^2 при коэффициенте сопротивления 0,005, если у него есть максимальная сила тяги в 300 Н?
Tigrenok

Tigrenok

1. Для решения этой задачи мы можем использовать закон гравитационного притяжения, который гласит, что сила притяжения между двумя телами определяется их массами и расстоянием между ними. Формула для этой силы выглядит следующим образом:

\[ F = \frac{{G \cdot m_1 \cdot m_2}}{{r^2}} \]

где:
\( F \) - сила притяжения,
\( G \) - гравитационная постоянная (\( G = 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{м}^3 \, \text{кг}^{-1} \, \text{с}^{-2} \)),
\( m_1 \) и \( m_2 \) - массы тел (даны в задаче),
\( r \) - расстояние между телами (искомое значение).

Подставим известные значения в формулу:

\[ 0,667 = \frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 4 \cdot 4}}{{r^2}} \]

Для нахождения \( r \) нужно решить уравнение относительно \( r \):

\[ r^2 = \frac{{6.67430 \times 10^{-11} \cdot 4 \cdot 4}}{{0,667}} \]

\[ r^2 = 4 \times 6.67430 \times 10^{-11} \times 4 \times \frac{1}{0,667} \]

\[ r^2 = 4 \times 6.67430 \times 10^{-11} \times 6 \]

\[ r^2 = 1.599432 \times 10^{-9} \]

\[ r = \sqrt{1.599432 \times 10^{-9}} \]

\[ r \approx 1.264 \times 10^{-5} \, \text{м} \]

Таким образом, два тела массой 4 т притягиваются с силой 0,667 Н на расстоянии около 1,264 мм друг от друга.

2. В этой задаче для перемещения гранитной глыбы на салазках нам нужно приложить силу, преодолевающую трение. Формула для силы трения:

\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot F_{\text{норм}} \]

где:
\( F_{\text{тр}} \) - сила трения,
\( \mu \) - коэффициент трения (\( \mu = 0,01 \)),
\( F_{\text{норм}} \) - нормальная сила.

Нормальная сила равна весу глыбы:

\[ F_{\text{норм}} = m \cdot g \]

где:
\( m \) - масса глыбы (дана в задаче),
\( g \) - ускорение свободного падения (\( g = 9,8 \, \text{м/с}^2 \)).

Теперь мы можем найти силу трения:

\[ F_{\text{тр}} = \mu \cdot m \cdot g \]

\[ F_{\text{тр}} = 0,01 \cdot 1600000 \cdot 9,8 \]

\[ F_{\text{тр}} \approx 156800 \, \text{Н} \]

Таким образом, чтобы переместить гранитную глыбу массой 1600 т на салазках при коэффициенте трения 0,01, необходимо приложить силу тяги примерно 156800 Н.

3. В этой задаче нам нужно найти силу, необходимую для растяжения пружины. Если сила, необходимая для растяжения на 4 см, составляет 10 Н, то мы можем использовать пропорцию для нахождения силы, необходимой для растяжения на 10 см.

\[ \frac{{\text{Сила}_1}}{{\text{Деформация}_1}} = \frac{{\text{Сила}_2}}{{\text{Деформация}_2}} \]

где:
\(\text{Сила}_1 = 10 \, \text{Н}\),
\(\text{Деформация}_1 = 4 \, \text{см}\),
\(\text{Деформация}_2 = 10 \, \text{см}\),
\(\text{Сила}_2\) - искомое значение силы.

Используя пропорцию, мы можем решить уравнение относительно \(\text{Сила}_2\):

\[ \frac{{10}}{{4}} = \frac{{\text{Сила}_2}}{{10}} \]

\[ \text{Сила}_2 = \frac{{10}}{{4}} \cdot 10 \]

\[ \text{Сила}_2 = 25 \, \text{Н} \]

Таким образом, чтобы растянуть пружину на 10 см, необходимо приложить силу примерно 25 Н.

4. В этой задаче мы должны найти максимальную массу состава, которую может везти тепловоз, имеющий ускорение 0,1 м/с\(^2\), при коэффициенте сопротивления 0,005. Мы можем использовать второй закон Ньютона:

\[ F_{\text{нетто}} = m \cdot a \]

где:
\( F_{\text{нетто}} \) - нетто-сила (разность силы тяги и силы сопротивления),
\( m \) - масса состава (искомое значение),
\( a \) - ускорение.

Нетто-сила определяется как:

\[ F_{\text{нетто}} = F_{\text{тяги}} - F_{\text{сопр}} \]

\( F_{\text{тяги}} \) - сила тяги (которую мы должны найти),
\( F_{\text{сопр}} \) - сила сопротивления.

Сила сопротивления равна:

\[ F_{\text{сопр}} = k \cdot m \]

где:
\( k \) - коэффициент сопротивления (дан в задаче).

Таким образом, уравнение для нетто-силы может быть записано как:

\[ F_{\text{нетто}} = F_{\text{тяги}} - k \cdot m \]

Подставим известные значения:

\[ m \cdot a = F_{\text{тяги}} - k \cdot m \]

Разделим обе части уравнения на \( m \):

\[ a = \frac{{F_{\text{тяги}}}}{{m}} - k \]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно \( m \):

\[ m = \frac{{F_{\text{тяги}}}}{{a + k}} \]

Получается, что масса состава может быть определена как отношение силы тяги к сумме ускорения и коэффициента сопротивления.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello