Сила притягання двох кулястих тіл , маси яких m1 і m2, на відстані rдорівнює F. Якою стане сила гравітаційної взаємодії,якщо маса першого тіла зменшиться втричі?

варіанти відповідей

зменшиться втричі

збільшиться втричі

зменшиться у 9 разів

збільшиться у 9 разів

Рассмотрим два участка движения тела. Участок 1 - наклонный. Участок 2 - горизонтальный. На участке 1 выберем направление оси х вдоль наклонной поверхности вниз, оси у - перпендикулярно наклонной поверхности вверх. На тело действуют три силы: вес (направлена вертикально вниз, раскладывается на две составляющие по осям х - в полож.направлении и у-в отриц.направлении), норм.реакция опоры (направлена перпендикулярно к накл.поверхности вверх, т.е. в полож.направлении оси у), трения (направлена в отриц.направлении по оси х). Проекция веса тела на ось у полностью уравновешена реакцией опоры, т.е. ускорение вдоль у равно 0. Тогда N=m*g*cos(alfa). ВДоль оси х 2-закон Ньютона выглядит так: m*g*sin(alfa)-μ*N=m*a. Учитывая выражение для реакции опоры, получим: m*g*sin(alfa)-μ*m*g*cos(alfa)=m*a. Сократим на m: g*sin(alfa)-μ*g*cos(alfa)=a. Исходим из того, что тело начало движение из состояние покоя. Тогда скорость в конце наклонного участка 1: V=a*t. Время движения: t=SQRT(2*l/a). L-длина наклонного участка: L=h/sin(alfe). Подставив все это в выражение для скорости , получим: V=SQRT(2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa)). Это скорость в конце участка 1, она же есть начальная скорость на участке 2 (горизонтальном).

На участке 2 тело движется под действием тех же трех сил, только теперь осб х - горизонтальная, у - вертикальная. Таким образом, вес направлен вертикально вниз и его х-составляющая равна 0. По 2 закону нюьтона, учитвая, что вес полностью уравновешен силой реакции опоры, получим: Fтр=μ*N=μ*m*g=m*a2, где a2-ускорение (замедление) на участке 2. Отсюда :а2=μ*g. Движение на этом участке равнозамедленное. Начальная скорость известна, конечная - равна 0: 0=V-a2*t, отсюда: t=V/a2=V/(μ*g). Это время, пройденное телом до остановка на участке 2. Расстояние в случае равнозамедленного движения:L2=V*t-a2*t*t/2=V*V/(μ*g)-μ*g*(V/(μ*g)*(V/(μ*g)/2. Упростив выражение получим: L2=V*V/(2*μ*g). Подставим найденное для участка 1 выражение конечной скорости V: L2=2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(2*μ*g)=L*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/μ=h*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(μ*sin(alfa)). В конечном преобразовании использовано выражение для длины наклонного пути, полученное при рассмотрении участка 1.

1. Дано:

m = 0,75 кг

S = 100 см² = 0,01 м²

P — ?

Давление рассчитывается по формуле P = F/S

F = mg, тогда P = mg/S

Подставим числа:

P = (0,75 кг × 9,8 Н/кг)/(0,01 м²) = (75 × 9,8 Н)/(1 м²) ≈ 750 Па

ответ: 750 Па

2. Дано:

P = 3 кПа = 3000 Па

p = 13600 кг/м³

h — ?

Давление, оказываемое ртутью, рассчитывается по формуле P = p(жидкости)gh

Выразим отсюда h:

h = P/(p(жидкости)g)

Подставим числа:

h = (3000 Па)/(13600 кг/м³ × 9,8 Н/кг) = (3 Па)/(136 Н/м³) ≈ 0,02 м.

ответ: 0,02 м.

3. Дано:

m = 850 г = 0,85 кг

P = 0,3 кПа = 300 Па

S — ?

Давление рассчитывается по формуле P = F/S

F = mg, тогда P = mg/S. Отсюда выразим S: S = mg/P.

Подставим числа:

S = (0,85 кг × 9,8 Н/кг)/(300 Па) ≈ (8,5 Н)/(300 Н/м²) ≈ 0,03 м².

ответ: 0,03 м².

4. Так как давление рассчитывается по формуле P = F/S, а сила в данном случае будет постоянной, то давление обработано пропорционально площади: чем меньше площадь дна сосуда, тем больше давление, и наоборот. Если учитывать, что кастрюля широкая, а бутылка узкая, то давление увеличится.