Скрыши дома высотой h = 10 м брошен камень со скоростью v0= 5 м/с. определите время падения камня на землю и скорость, которую он будет иметь в момент падения, если он был брошен вниз.

так как картон однородный, то его плотность и толщина по всему листу одинакова. тогда масса пластинки равна

m=ρv=ρsh

m1/m2=ρ1s1h1/(ρ2s2h2)=s1/s2

сначала необходимо взвесить пластинку со стороной 3 см, а ее площадь 3 х 3=9 см2

зная массу и площадь пластинки s1, m1

можно измеряя массу пластин любой формы определить ее площадь

s2=(m2 х s1)/m1

fтр=0,01*f=0,01mg -сила сопротивления движению

а=fтрs=fтр*v*t=0,01mgvt -работа на преодоление сопротивления движению

n=0.75*j*u=0.75*60*500=22 500 вт

n=a/t=0,01mgvt/t=0,01mgv

v=n/(0,01mg)=22500/(0.01*22500*9.8)=10.2 м/с

m=200 г =0,2 кг

s=1 м

v₀=0 м/с

v₁=10 см/с=0,1 м/с

µ=0,02

кпд=80%

j=0,5 а

f=fтяж+fтр=fтяж+µfтяж=fтяж(1+µ) -векторная запись

f=fтяж(1+µ)cos30=mg(1+µ)cos30=0.2*9.8(1+0.02)√3/2=1.73 h -сила прикладываемая к машине.

а₁=fs=1.73*1=1.73 дж -работа по перемещению машины

h=ssin30=1*0.5=0.5 м высота подъема машины на пути в 1 м

а₂=mgh=0.2*9.8*0.5=0.98 дж - работа против сил тяжести.

a₃=mv₁²/2=0.2*0.1²/2=0.001 дж -работа на кинетическую энергию

аобщ=1,73+0,98+0,001=2,711 дж

s=vt/2  ⇒ t=2s/v=2*1/0.1=20 c -машина преодолела s=1м

р=а/t=2.711/20=0.13555 вт мощность необходимая для совершения работы а

кпд=рполез/рполное

рпол=0,13555/0,8=0,17 вт развивает двиг. машины

р=u*j

u=p/j=0.17/0.5=0.34 в апряжение на зажимах батарейки

пот. энергия взаимодействия данных зарядов для расстояний r1 и r2:

w1 = (kq1q2)/r1

w2 = (kq1q2)/r2

приращение пот. энергии равно работе внешней силы, которую(то есть работу) и надо найти:

a = w2 - w1 = kq1q2(1/r2   -   1/r1) = 9*10^9*6,6*3,6*10^(-17) *(4 - 2,5) = 3,2*10^(-6) дж = 3,2 мкдж.

ответ: 3,2 мкдж.