Радиус карусели равен 5м. С какой угловой скоростью движется колесо, если сила, необходимая, чтобы мальчик
удержался на колесе равняется 130 Н ?

f1 = kx1

k = f1/x1

f2 = kx2 = f1*x2/x1 = 3*6/4 = 4,5 н

ответ: 4,5 н.

пишем уравнения менделеева-клапейрона для двух состояний:

pv = mrt1/m

pv = (m-m1)rt2/m

левые части не изменились по условию. значит:

mt1 = (m-m1)t2

m1t2 = m(t2-t1)

m = m1t2/(t2-t1)

подставим выражение для массы в первое уравнение менделеева и найдем объем:

v = m1rt1t2 / (mp(t2-t1)) = (6*8,31*288*310)/(2*10^(-3)*10^5*22) = 1011 м^3.

цифры в условии нереальные. либо не 6 кг, а 6 грамм вышло наружу водорода, либо давление изначально было во много раз выше атмосферного.

ответ: 1011 м^3.

отметим заряды как q1, q2. неизвестный заряд (помещённый) - q3. расстояния: от q1 до  q2 - r, от q1 до  q3 - r1.

если система в равновесии, то силы, действующие на шарик, равны.

отсюда:

k*q1*q3/r1^2=k*q2*q3/(r-r1)^2;

q1/q2=r1^2/(r-r1)^2;

r1/(r-r1)=(q1/q2)^(1/2);

r-r1=r1*(q2/q1)^(1/2);

r=r1(1+(q2/q1)^(1/2));

r1=r/(1+(q2/q1)^(1/2));

проверку единиц измерения делать не буду.

r1=0,04/(1+(1/9)^(1/2))=4/(40/3)=0,03 м, т.е. 3 см.

ответ: поместить надо в расстоянии 3 см от более заряженного шарика и в 1 см от менее заряженного.

найдем момент встречи, приравняв координаты:

-3+2t = 17-3t

5t = 20

t = 4 c.

начальные координаты тел: (при t = 0)

координата при встрече:

модуль разности между  конечными  и начальными координатами - и есть пройденный путь для каждого из тел:

ответ: 4 с;   8 м  и  12 м.