Коля собирается совершить работу, равную 600 Дж, и собственной бабушке втащить по лестнице авоську с капустой массой 5 кг. Какую силу придется приложить ему и на какую высоту он поднимет авоську с капустой? ​

полезная работа по подъему груза

аполез = fh = 12,5×0,4 = 5 дж

вся затраченная работа

а затр = mgh = 2×10×0,4 = 8 дж

  кпд = аполез/а затр = 5/8 = 0,625 = 62,5 %

сила архимеда действует на погруженное в воду тело:

f=ρgv, где  ρ - плотность воды

v=f/ρg=20/(1000*10)=0.002 м3

а) радиус кривизны связан со скоростью и нормальным ускорением:

r = v^2 /an.

для начала движения:

r1 = v^2 /(gcosx),   где х - искомый угол бросания (к горизонтали).

для верхней точки траектории:

r2 = v^2 *cos^2(x) / g.   применим условие:

r1/r2 = 1/cos^3(x) = 8

отсюда cosx = 1/2     x = 60град

б)   условие для этого пункта:

r2 = h - высота подъема

r2 =  v^2 *cos^2(x) / g.

h = v^2 *sin^2(x) /2g

приравняв, получим:

cos^2(x) =  sin^2(x) /2

tgx = кор2     х = arctg (кор2)  

если шар полый, то потенциал его внутри постоянен и равен 30 в.

рассмотрим случай равномерно заряженного по объему целого шара.

тогда его потенциал на расстоянии r от центра находится по формуле:

ф = ,

где е0 = 8,85*10^(-12) - эл. постоянная, r = 0,05 м, r = 0,1 м, р = q/(4пr^3/3) - объемная плотность заряда.

найдем заряд q шара:

ф = kq/r, где ф = 30 в, k = 9*10^9

q = фr/k.

объемная плотность:

p = 3ф/(4пkr^2)

искомый потенциал шара на расстоянии r от центра:

ф = ф(3r^2 - r^2) / (2r^2) = 30*(0,03-0,0025)/0,02 = 30(1,5-0,125) =

= 41,25 в.

ответ: 41,25 в ( если шар равномерно заряжен по объему)

или 30 в (если шар - полый)