Кирпич мгновенно не остановится на каске, она, как пружина, прогнется на какое то расстояние. Пусть это будет длиться 0,1 с. Тогда энергия падающего кирпича в 5*10*7 = 350 Дж равна действию силы 350/0,1 = 3500 Н. Вот почему нужно дополнительное условие - время действия, или жёсткость каски "к" (это её податливость под действием силы). Тогда энергию на деформацию каски kx^2/2 можно сравнить с энергией падающего тела mgh. Если будет известна величина прогиба каски, то по формуле S=(V²-Vo²)/2a, то найдём ускорение и время действия. Отсюда найдём импульс силы Ft, который приравняем импульсу тела mV. Отсюда найдём скорость падения и по ней высоту, с которой тело упало: H = V²/2g.
Тогда энергия падающего кирпича в 5*10*7 = 350 Дж равна действию силы 350/0,1 = 3500 Н.
Вот почему нужно дополнительное условие - время действия, или жёсткость каски "к" (это её податливость под действием силы). Тогда энергию на деформацию каски kx^2/2 можно сравнить с энергией падающего тела mgh.
Если будет известна величина прогиба каски, то по формуле S=(V²-Vo²)/2a, то найдём ускорение и время действия. Отсюда найдём импульс силы Ft, который приравняем импульсу тела mV. Отсюда найдём скорость падения и по ней высоту, с которой тело упало:
H = V²/2g.
ответ: t = 12,5 с, S = 156,25 м.
Объяснение:
V0 = 25 м / с.
V = 0 м / с.
a = 2 м / с2.
t - ?
S - ?
Ускорение тело а, согласно определению, выразим формулой: a = (V - V0) / t, где V, V0 - конечная и начальная скорость тела, t - время изменения тела.
Так как в конце движения тело остановилось, то его конечная скорость V = 0 м/с, формула примет вид: a = - V0 / t.
Знак "-" показывает, что ускорение а и скорость V0 движения противоположено направлены.
t = V0 / а.
t = 25 м / с / 2 м / с2 = 12,5 с.
Пройдённый телом путь S при равнозамедленном движении выразим формулой: S = V0 * t – a * t2 / 2.
S = 25 м / с * 12,5 с - 2 м / с2 * ( 12,5 с)2 / 2 = 156,25 м.
ответ: t = 12,5 с, S = 156,25 м.