Беговая дорожка на школьном стадионе имеет замкнутую форму и длину L = 500м. Два школьника начинают бег одновременно с линии старта, но бегут в противоположные стороны. Известно, что скорость первого V1=5м/с. Через t1=62,5c они встретились и, не останавливаясь, продолжили движение. Сколько метров останется пробежать до старта второму школьнику в момент, когда первый уже достигнет исходной точки?
1) На горизонтальной поверхности сила реакции опоры (а стало быть и вес) будет равна по модулю силе тяжести (трение не в счёт, так как его направление перпендикулярно действию этих сил). Об этом мы можем судить по тому, что шайба не ускоряется по оси Y, т.е. действие сил скомпенсировано. Итак, P=N=mg=10 (если g=10)
На наклонной поверхности сила реакции опоры будет равна проекции силы тяжести на ось Y, или mgcosα, P=10*√2/2=5√2
2) На горизонтальной поверхности ускорение будет зависеть лишь от силы трения (две другие скомпенсированы). a=F/m=0.2*10/1=2
3) Обычно с улучшением качества обработки поверхности коэффициент трения и соответственно сила трения уменьшается, т.е. поверхность становится более гладкой. Однако в случае со льдом это не так. Лёд скользок потому, что при замерзании расширяется (в отличие от других материалов), и под давлением начинает таять. Таким образом, между телом и поверхностью льда всегда существует прослойка воды, по которой и осуществляется скольжение. Но на гладкий лёд будет оказываться меньшее давление, чем на неровный, в силу большей площади соприкосновения. Конечно, если лёд разбивать, то скользить он будет хуже, но бугристая ледяная поверхность более скользкая, чем ровная.
Все зависит от количества того и другого вещества.
Если воды бесконечно много, то тут все очевидно, рано или поздно нафталин приобретет температуру плавления и после этого расплавится.
Но если воды мало? В условиях не оговорено, что воду поддерживают кипящей, то есть постоянно есть приток тепла, а это значит, что энергии, запасенной в воде может и не хватит для нагрева нафталина до точки кипения и последующего перехода в жидкое состояние.
В любом случае, необходимо решить уравнение:
c₁ m₁ (100- Tₓ) ≥ c₂ m₂ (Tₓ - T₀) + λm₂, где 1 - вода, 2- нафталин, Tₓ - температура плавления нафталина, T₀ - комнатная температура (начальная температура нафталина), λ - удельная теплота плавления нафталина.
Пусть T₀ = 25°, c₁ = 4,1 кДж/(кг*K), c₂ = 1,3 кДж/(кг*K), λ = 151 кДж/кг
Тогда: m₁/m₂ ≥ (1.3*55 + 151)/(4.1*20)=2.7, при таких соотношениях масс расплав нафталина возможен.