- Дано:
- Скорость: 3 м/с
- Сила: 1 Н
- Найти:
- Радиус кривизны (R)
Решение:
Используем формулу центростремительной силы:
F = mv²/R
где:
- F - сила
- m - масса
- v - скорость
- R - радиус кривизны
Поскольку сила и масса не указаны, мы выражаем радиус кривизны как:
R = mv²/F
Подставляем значения:
R = (3 м/с)² / 1 Н
R = 9 м
2. Высота обращения искусственного спутника
- Дано:
- Скорость: 3 км/с
- Масса планеты: 8 * 10^30 кг
- Радиус планеты: 1500 км
- Найти:
- Высоту обращения (h)
- Изменение высоты при увеличении скорости:
Решение:
Высота обращения:
Используем формулу первой космической скорости:
v = √(GM/r)
где:
- v - скорость
- G - гравитационная постоянная
- M - масса планеты
- r - радиус орбиты (r = R + h)
Выражаем высоту обращения (h):
h = r - R
h = GM/v² - R
Подставляем значения:
h = (6,674 × 10^-11 Н м²/кг²) * (8 × 10^30 кг) / (3 км/с)² - 1500 км
h = 2500 км
Изменение высоты при увеличении скорости:
Если скорость спутника увеличится, радиус орбиты также увеличится, соответственно, изменится и высота обращения. Новая высота будет выше предыдущей.
3. Скорость лодки после прыжка мальчика
- Дано:
- Масса лодки с мальчиком: 100 кг
- Скорость лодки: 9 км/ч
- Скорость мальчика: 2 м/с
- Масса мальчика: 40 кг
- Найти:
- Скорость лодки после прыжка (v')
Решение:
Используем закон сохранения импульса:
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v'
где:
- m1 - масса лодки
- v1 - скорость лодки
- m2 - масса мальчика
- v2 - скорость мальчика
- v' - окончательная скорость лодки
Подставляем значения:
(100 кг) * (9 км/ч) + (40 кг) * (2 м/с) = (100 кг + 40 кг) * v'
v' = 7,2 км/ч
4. Высота, с которой было брошено тело
- Дано:
- Скорость броска: 8 м/с
- Высота подъема: 10 м
- Найти:
- Начальная высота (H)
Решение:
Используем формулу кинетической и потенциальной энергии:
1/2 * mv² = mgh
где:
- m - масса тела
- v - скорость тела
- g - ускорение свободного падения
- h - высота подъема
Поскольку масса тела не указана, мы выражаем начальную высоту (H) как:
H = v²/2g
Подставляем значения:
H = (8 м/с)² / (2 * 9,81 м/с²)
H = 32,64 м