Одного разу, коли Мері Купер читала своєму сину Шелдону казку про Рапунцель, майбутній фізик замислився над запитанням: яку ж роботу мала виконати Рапунцель, щоб підняти своїми косами чарівного принца. Припустивши, що принц важив близько 200 фунтів, а висота башти була 100 футів, Шелдон швидко знайшов відповідь. А ви зможете? (Вагою волосся знехтуйте) Відповідь подайте в кДж, округливши до цілого.
S = 1500 м
V11 = 36 км/ч = 10 м/с
V12 = 27 км/ч = 7,5 м/с
V21 = 7,5 м/с
V22 = 10 м/с
Δt - ?
ПЕРВЫЙ велосипедист:
t1 = S / (2*V11) = 1500 / (2*10) = 75 c
t2 = S / (2*V12) = 1500 / (2*7,5) = 100 c
Общее время
t = t1 + t2 = 75 + 100 = 175 c
ВТОРОЙ велосипедист:
Пусть to - полное время второго велосипедиста
to / 2 - половина времени
Тогда
S1 = V21*to / 2
S2 = V22*to /2
S = S1 + S2 = (V21 + V22)*to / 2
to = 2*S / (V21 + V22) = 2*1500 / (7,5 + 10) = 3000 / 17,5 ≈ 171 c
Второй велосипедист БЫСТРЕЕ на 4 секунды (175 - 171)
*** Аналог задачи 1
Тело свободно падает с высоты 30 м из состояния покоя. Определите время, за которое тело проходит первые 2 метра своего пути и скорость тела в момент удара о землю.
Дано:
м ;
м .
Найти:
1) ;
2) .
Решение:
1) воспользуемся формулой «уравнение движения» :
, а значит: ;
, откуда: ;
В итоге: ;
.
В вашем случае ответ получится чуть меньше и будет напоминать год окончания II-ой Мировой Войны.
2) воспользуемся «безвременнóй формулой» :
, а значит: ;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится чуть больше и будет больше приведённого в аналоге на число, равное номеру века.
*** Аналог задачи 2
На первое тело массой 3 кг и на второе, масса которого в 4 раза больше, действует одна и та же постоянная сила 12Н. Определите ускорение для первого и второго тела, с которыми движутся эти тела.
Дано:
кг ;
;
;
Найти:
.
Решение:
По Второму Закону Ньютона:
;
В нашем случае:
;
;
м/с² ;
м/с² м/с² ;
В вашем случае ответы получится такими, что их произведение будет равно 4.5 .
*** Аналог задачи 3
Определите ускорение конца часовой стрелки Кремлёвских курантов, если её конец движется со скорость 4*10^(-4) м/c.
Дано:
Часовая стрелка, далее обозначается, как H (hours arrow) ;
м/c ;
Найти: .
Решение:
Часовая стрелка движется равномерно, а значит у неё нет тангенциального ускорения. Всё её ускорение – это нормальное или центростремительное ускорение:
, где – угловая скорость часовой стрелки.
, где T – период вращения часовой стрелки.
Часовая стрелка проходит полный круг за 12 часов. T = 12 ч = 43200 с.
м/с² м/с² мм/с²
мкм/с² нм/с² ;
(микрометры и нанометры на секунду в квадрате)
В вашем случае ответ получится около десяти, будучи выраженным в мм/с² .
*** Аналог задачи 4
Тело, падающие на поверхность земли на высоте 2,9м имело скорость 8м/с. С какой скоростью тело упадёт на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано:
м ;
м/с .
Найти:
Решение:
Воспользуемся «безвременнóй формулой» :
;
;
м/с ;
В вашем случае ответ получится числом, которое означает количнство дней в английском слове fortnight.