Рыбак массой m запрыгивает в неподвижно стоящую на воде у берега озера лодку массой 50 кг.При этом лодка приходит в движение со скоростью 3,6 м/с.Горизонтальная составляющая скорости рыбака в момент прыжка равна 6 м/с.Определить соответственно массу рыба m .

Показать ответ

Ответ:

Асият27

21.07.2020 23:06

ответ: $4.8*10^{-10}$ м

Объяснение:

Дано:

n=3

-----------

$r_{3}-?$

Согласно теории Бора на электрон который движется вокруг полностью ионизированного атомного ядра водорода, в состав которого входит лишь протон (другими словами просто вокруг протона), по четкой, стационарной, орбите, номером и радиусом $r_{n}$ , центробежная сила действующая на электрон (в его СО(которую нельзя назвать инерциальной)) будет равна силе кулоновского взаимодействия $F_{el}$ между электронном и протоном.

Отсюда $F=F_{el}$

$m_{e} \dfrac{v_{e} ^{2} }{r_{n} } = k\dfrac{|q_{e} ||q_{p} |}{r^{2} _{n} }$

Так как $|q_{e} |=|q_{p}|=|e|$ , то $m_{e} \dfrac{v_{e} ^{2} }{r_{n} } = k\dfrac{|e|^{2} }{r^{2} _{n} }$

Т.к. $|a|^{2} =a^{2}$ при $a \in Z$ , то $|e|^{2} =e^{2}$ , отсюда

$m_{e} \dfrac{v_{e} ^{2} }{r_{n} } = k\dfrac{e^{2} }{r^{2} _{n} }$ ⇒ $m_{e}v_{e} ^{2}= k\dfrac{e^{2} }{r _{n} }$ ⇒ $v_{e} ^{2}= \dfrac{ke^{2} }{m_{e}r _{n} }$ (1)

Согласно правилу квантовых орбит (из всё той же теории Бора)

$m_{e} v_{e} r_{n} =n\dfrac{h}{2\pi }$ ⇒ $v_{e} = \dfrac{nh}{2\pi m_{e}r_{n}}$ ⇒ $v_{e}^{2} = \dfrac{n^{2} h^{2} }{4\pi^{2}m_{e}^{2}r_{n}^{2} }$ (2)

Прививая уравнения (1) и (2) получим

$\dfrac{ke^{2} }{m_{e}r _{n} }=\dfrac{n^{2} h^{2} }{4\pi^{2}m_{e}^{2}r_{n}^{2} }$ ⇒ $ke^{2} =\dfrac{n^{2} h^{2} }{4\pi^{2}m_{e}r_{n}}$

При $k=\dfrac{1}{4\pi \epsilon_{0} }$

$\dfrac{e^{2}}{4\pi \epsilon_{0} } =\dfrac{n^{2} h^{2} }{4\pi^{2}m_{e}r_{n}}$ ⇒ $\dfrac{e^{2}}{ \epsilon_{0} } =\dfrac{n^{2} h^{2} }{\pi m_{e}r_{n}}$ ⇒ $r_{n} = \dfrac{n^{2} h^{2} \epsilon_{0}}{\pi m_{e}e^{2} }$

Отсюда, при n=3

$r_{3} = \dfrac{3^{2} *(6.63*10^{-34} )^{2}*8.85*10^{-12} }{3.14 *9.1 *10^{-31} *(-1.6*10^{-19}) ^{2}} \approx 4.8*10^{-10}$ м

0,0(0 оценок)

Ответ:

Masha2017thebest

20.12.2021 21:07

Так-с, приступим.

Во-первых, нужно уметь изображать силы, действующие на тело. Не умеешь этого - не решишь задачу.

1) У нас по условию дано "небольшое тело". Пусть это - какой-нибудь квадрат (можно и быть оригинальнее, но преподаватель едва ли оценит).

Разумеется, на него действует сила тяжести mg и сила нормальной реакции опоры N.

Так как он движется, то на него действует и сила трения Fтр, направленная противоположно силе тяги Fтяг.

Собственно, все. Рассмотрим первый случай.

Наш квадрат движется равномерно, следовательно, с постоянной скоростью (почитай про принцип относительности Галилея).

Работает первый закон Ньютона - равнодействующая всех сил, действующих на квадрат, равна нулю (не забываем, что сила - это вектор и его нужно проецировать, чтобы посчитать):

Fтяг + N + mg + Fтр = 0.

с N, mg и Fтр все хорошо, а вот Fтяг нужно проецировать, причем на обе оси.

Для ОХ: Fтяг(x) = Fтяг * cosα
Для OY: Fтяг(y) = Fтяг * sinα

Теперь проецируем все силы на оси ОX и OY.

OY: Fтяг sinα + N - mg = 0 => N = mg - Fтяг sinα
OX: Fтяг cosα - u N = 0,

Fтяг cosα = u (mg - Fтяг sinα) =>

u = Fтяг cosα / (mg - Fтяг sinα)

Знаем коэф-т трения. Круто. Теперь можем найти ускорение исходя из второго случая.

2) Все делаем аналогично. Единственное, что изменилось - работает второй закон Ньютона (равнодействующая всех сил равна ma).

OY: N = mg - Fтяг sinβ
OX: Fтяг cosβ - u N = ma,

Fтяг cosβ - ( Fтяг cosα * (mg - Fтяг sinβ) / (mg - Fтяг sinα) ) = ma =>

a = ( Fтяг cosβ - ( Fтяг cosα * (mg - Fтяг sinβ) / (mg - Fтяг sinα) ) ) / m.

Геморройный пример, да. Возможно, можно упростить, но мне лень.

Считаем, получаем a = 0,143 м/с^2 ≈ 0,14 м/с^2

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика