Задачи по физике

NMan

автомобиль массой 200 кг трогается с места и едет в гору, наклон которой 0,02 (рад пройдя расстояние 100 метров, он развивает скорость 32,4 км/час, коэффициент сопротивления = 0,05. Определить среднюю мощность развиваемую автомобилем.
2. Спротсмен массой 70 кг прыгает с места, так что его центр масс (тяжести) поднимается на 1 метр по отношению к его нормальной стойке, фаза отталкивания длится 0,2 секунды. Какая средняя мощность развивается спортсменом?
3. Мяч брошенный вертикально вверх со скоростью 20 м/секунду, на какой высоте нго кинетическая = потенциальной.
ПС: я просто с философского факультета, и совсем забыл как это решается.
Заранее спасибо.

zuzaka

какой закон для сопротивления? как меняется сила тяги со временем или со скоростью (надо полагать, что никак, но все же лучше уточнить)? И что это вообще за коэф-т сопротивления?
3. задача некорректно поставлена (потенциальная энергия определена только с точностью до константы но если считать ноль потенциальной энергии на земле, то:
mgh = m*v^2 / 2
h = v_0*t - g*t^2 /2
v = v_0 - g*t
g * v_0 * t - g^2 * t^2 /2 = (v_0 - g * t)^2 / 2
=> g t^2 - 2 g v_0 t + v_0^2 / 2 = 0
Естественно, два решения (когда летит еще вверх и когда уже падает):
t_1 = v_0 / g * (1 - 1/sqrt{2})
и
t_2 = v_0 / g * (1 + 1/sqrt{2})
h = v_0 * t - g*t^2/2 = v_0^2 / g * 1/4 в обоих случаях (и для t1, и для t2)
Итого 1/4 v_0^2/g = 10 метров - примерно

Sergey79

Ну и расписал третью задачу, прямо как не физик, а математик
На полной высоте E(пот макс)=Е(кин в начале)=Е, где сохраняющаяся полная энергия E=E(пот)=Е(кин)=константа. Потенциальная энергия линейна по h => на половине высоты Е(пот на h/2)=Е(пот макс)/2=Е/2 => Е(кин на h/2)=E-Е(пот на h/2)=E-E/2=Е/2=Е(пот на h/2). Вследствие линейности E(пот решение единственно.
Теперь найдем h/2:
mv^2/2=mgh, отсюда h/2=v^2/(4g)=400/4/10=10 (метров)

zuzaka

тьфу я дурак

NMan

Спасибо вам обоим, а че со второй и первой?
Про некоректность я ничего не знаю, такие задачи дали и ничего не уточнили.

zuzaka

первую я не понял, вторая просто mgh/t = 3500 Вт, если с цифрами не напутал

Komandor

Надо сначала найти силу тяги автомобиля, т. е. непосредственно ту силу, которая совершает работу: Fтяги = mg(sina+kcosa)+ma. Здесь еще следует найти ускорение: a = v^2/(2s). Еще надо установить время движения: t = v/a.
Теперь не трудно определить среднюю мощность: N = Fтяги / t. Попробуй сам посчитай.

zuzaka

теперь осталось самое любопытное: что же там с сопротивлением

Komandor

Ой сорри. Забыл про работу силы: Aтяги= Fтяги * s. А теперь мощность: N = A / t.

Komandor

Ну блиа, это же тебе не физфак. Здесь скоре всего дана обычная сила трения. Здесь же скорости не сумасшедшие, чтобы учитывать воздух

Karas_from_Hell

а зачем написано "сопротивления" ?
тогда по идее k*V
по-русски изъясняться, прероготива не только ФФ

Komandor

А тебе не кажется, что для чела из философского факультета нафиг не надо учитывать поправку kv да ещё и при ускоренном движении !

Sergey79

Ну ладно, очевидно мощность W=F*v/2 для равноускоренного движения.
Ну а F - сила инерции + сила трения + сила тяжести:
(ma+mg\alpha+mg\kappa)*v/2=W
a=v^2/(2s) - цифры лень подставлять.
Еще, конечно, надо брать ВЕС, а не массу во втором и третьем слагаемых, но это уже квадратичная поправка по углу наклона \alpha.

Komandor

По-моему получается около 995 Вт

PETERPETER

в первой задаче, скорее всего, неправильно переписано условие, не хватает времени... Дело в том, что энергия, необходимая для подъёма, равна 3600+3920+1000=8520 дж, а мощность можно узнать лишь зная время подъёма. В принципе, если принять, что мощность постоянна с каждый момент времени, то можно вычислить и время, и мощность, но... Судя по двум другим задачам, эта должна быть проще, так как остальные - в одно действие, а эта (если время явно не дано) - далеко не в одно дейсвие (и автомобиль, скорее всего, весит не 200, а 2000 кг - так что гипотеза о неверно списанном условии более чем вероятна).

Komandor

Конечно, в условии не сказано, что машина ехала равноускоренно. Но если не учитывать этот факт, а знать время движения, то тогда нельзя вообще решить грамотно эту задачу.

Sergey79

Гм, невнимательно прочитал... Исходя из уровня задач 2 и 3 следует, что движение ДОЛЖНО быть равноускоренным

Komandor

В принципе, Root прав, времени действительно нет. Но мне кажется, что надо рассматривать конечно же равноускоренное движение.

Sergey79

Иначе он мог стоять на месте, например, время T>>"1", а потом только поехать, тогда мощность W~1/T->0. А если поехал сразу, то мощность конечна и не равна нулю, поэтому надо доопределить задачу.

PETERPETER

Не очевидно, что равноускоренно... Может ведь быть и "равномощностным" (не знаю, как правильно сказать) - согласен, что с равноускоренным значительно проще - но менее естественно с точки зрения физического и здравого смысла.
А из задач 2 и 3 мне кажется, что там ещё и время присутствовало... В ней и так больше всего энергий считать нужно (три вида против двух в остальных задачах высоту вычислять и т.п. - а ещё вычислять время движения...
v=at -> a=v/t
s=a(t^2)/2 -> s= vt/2 -> t = 2s/v = 200/9 = 22.2
согласен, что не сложно и любой с фф/мм/вмк/хф её решит... но не стыкуется это с остальными задачами Собственно, я про это.

Komandor

Ну, блин, не могли же, если уж на то пошло, задать три простейшие задачи в одно действие.

PETERPETER

Сообщение удалил
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: