Визначити, яку вагу може підняти надувна кулька, заповнена гелієм при нормальних умовах, якщо маса оболонки самої кульки дорівнює 5 г.

1)полная механическая энергия равна сумме кинетической энергии и потенциальной(т.е mgh+mv^{2}/2).2x10x25+2x100/2=600дж

2)так как полная механическая энергия системы не меняется то:

кинетическая ээнергия на высоте 15м=полная мех.энергия-потенциальная енергия на высоте 15м(т.е 600-2x10x15=300дж)

3)так как кинетическая энергия на высоте 15м равна 300дж,то из формулы mv^{2}/2 можем вычислить скорость(300=2v^{2}/2,отсюда v=17.32мс)

4)к коцу падения на высоте 0 метров потенциальная энергия равна(2х10х0=0дж),значит кинетическая энергия равна(полная мех.энергия-потенциальная энер.=600дж)из формулы ек=mv^{2}/2 вычислим скорость(600=2v^{2}/2.отсюда v=24.5мс)

в первом случае пройденный путь во много раз больше размеров самого автомобиля, поэтому можно считать автомобиль материальной точкой, тем более речь шла о средней скорости.

во втором случае - при обгоне другого автомобиля размеры автомобилей играют решающую роль, так что материальной точкой в этом случае автомобиль не является.

в месте встречи координаты точек должны совпасть. проверим, произойдет ли это в общий момент времени:

2t = t+1                            t = 1

5t = t^2 +4                    t^2 - 5t + 4 = 0    t1 = 1,  t2 = 4

видим, что через t = 1 c обе точки встретятся

q = cm

q = (1 * 10^7) * 50 = 50 * 10^7 дж = 50 *  10000000 дж = 500 мдж.

ответ: 500 мдж.