1. Зависимость пройденного телом пути от времени дается уравнением x = 4t – t2 + 0,25t3 м. Масса тела 0,2 кг. Опреде¬лить импульс тела в момент времени t = 3 с и силу, дейст¬вующую на тело в этот момент времени.
2. Камень брошен горизонтально со скоростью 15 м/сек. Найти нормальное и тангенциальное ускорения камня через 1 сек после начала движения. Сопротивление воздуха не учитывать.
3. Диск массой 2 кг и радиусом 10 см вращается относительно оси, проходящей через центр диска перпендикулярно его плоскости, со скоростью 5 об/с. Определить: а) силу, которую нужно приложить по касательной к ободу диска, чтобы за 20 с увеличить его угловую скорость в три раза; б) работу этой силы за 20 с.
4. Пуля массой 10 г, летящая горизонтально со скоростью 350 м/с, ударяет в подвешенный па нитях деревянный брусок массой 7 кг и застревает в нем. Определить, на какую высоту поднимается брусок.
5. Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вместе с ней вращается по инерции. Частота обращения 0,5 об/сек. Момент инерции тела человека относительно оси вращения 1,6 кг м2. В вытянутых в стороны руках человек держит две гири массой 2 кг каждая. Расстояние между гирями 1,6 м. Сколько оборотов в секунду будет делать скамейка с человеком, если он опустит руки и расстояние между гирями станет равным 0,4 м? Моментом инерции скамейки пренебречь.
Дано:
g = 10м/с² - ускорение свободного падения
Vo = 40м/c - начальная скорость
t1 = 2c
t2 = 5c
Найти:
V1 и V2 - соответствующие скорости тела, u2 - перемещение тела,
S2 - пройденный путь
Вертикальная координата х тела равна
х = Vot - 0,5gt²
или
х = 40t - 0,5·10t²
Исследуем эту функцию, найдём её нули
40t - 5t² = 0
5t(8 - t) = 0
t = 0, t = 8
Итак, через 8с тело упадёт на землю.
Через 4с оно достигнет высшей точки
Найдём координату х высшей точки
хmax = 40·4 - 0,5·10·16 = 80м
Скорость
V = Vo-gt
V1 = 40 - 10·2 = 20м/с (знак "+" показывает, что скорость направлена верх)
V2 = 40 - 10·5 = -10м/с (знак "-"показывает, что скорость направлена вниз)
координата тела через 5с
x2 = 40·5 - 0,5·10·25 = 75м
Перемещение тела u = х2 = 75м
После достижения высшей точки (хmax = 80м) тело пролетело вниз ещё 80 - 75 = 5м.
Путь тела S2 = 80 + 5 = 85м
1 Дж ≈ 6,2415·1018 эВ.
W = 1 МэВ= 10^6 эВ = 1.6*10^-13 Дж
В= 1 Тл
m=1.67*10^-27 Кг
q= 1,6*10^-19Кл
-------------------------------------
l –протяженность поля -?
В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса R (называемого также гирорадиусом). Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:
Протон влетел в однородное магнитное поле и сразу же под действием силы магнитного поля начал
Движение по траектории (окружности) с радиусом R. Чтобы поменять направление ему надо пройти
Половину окружности. (см. рисунок). Минимальная протяженность поля l равна радиусу R
Найдем радиус.
W- это кинетическая энергия протона
W=mv^2/2
Скорость протона
v=√(2W/m)
Сила магнитного поля (сила Лоренца)
F=qvB (1)
Под действием силы магнитного поля возникает центростремительное ускорение
a=F/m
F = ma=mv^2/R (2)
Приравняем (1) и (2)
qvB = mv^2/R
qB = mv/R
R=mv/(qB)= m√(2W/m) /(qB)= √(2Wm) /(qB)
R=√(2*1.6*10^-13 *(1.67*10^-27)))/ (1.6*10^-19 *1)= 0.144482 =0.14 м= 14 см
ответ 14 см