Давайте решим каждый из ваших вопросов по порядку.
2. Средняя скорость второго тела
Первое тело движется с постоянной скоростью \( v_1 = 5 \, \text{м/с} \). Второе тело начинает с нулевой скорости и движется с постоянным ускорением \( a = 2 \, \text{м/с}^2 \).
Чтобы найти момент, когда второе тело догонит первое, мы можем использовать уравнения движения.
Для первого тела, которое движется с постоянной скоростью: \[ S_1 = v_1 \cdot t = 5t \]
Для второго тела, которое движется с постоянным ускорением: \[ S_2 = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot t^2 = t^2 \]
Приравняем эти два расстояния: \[ 5t = t^2 \] Решая это уравнение: \[ t^2 - 5t = 0 \] \[ t(t - 5) = 0 \] Таким образом, \( t = 5 \) секунд (второе решение \( t = 0 \) нам не интересно).
Теперь найдем среднюю скорость второго тела: Средняя скорость \( V_{ср} \) второго тела равна: \[ V_{ср} = \frac{S_2}{t} \]
Расстояние \( S_2 \), пройденное вторым телом за \( t = 5 \) секунд: \[ S_2 = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 5^2 = 25 \, \text{м} \]
Теперь считаем: \[ V_{ср} = \frac{25}{5} = 5 \, \text{м/с} \]
3. Высота, на которой скорость 30 м/с направлена вниз
Тело запускается вверх с начальной скоростью \( v_0 = 50 \, \text{м/с} \) и замедляется под действием силы тяжести \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \).
Даная скорость в момент, когда тело движется вниз: \( v = -30 \, \text{м/с} \).
Для нахождения высоты воспользуемся уравнением движения: \[ v^2 = v_0^2 - 2g h \] Подставим известные величины: \[ (-30)^2 = (50)^2 - 2 \cdot 10 \cdot h \] \[ 900 = 2500 - 20h \] \[ 20h = 2500 - 900 \] \[ 20h = 1600 \] \[ h = 80 \, \text{м} \]
5. Частота и период колеса ветродвигателя
Частота \( f \) равна количеству оборотов в секунду. Если колесо сделало 50 оборотов за 2 минуты, то: \[ f = \frac{50 \, \text{об}}{2 \cdot 60 \, \text{с}} = \frac{50}{120} = \frac{5}{12} \, \text{об/с} \]
Период \( T \) – это обратная величина частоты: \[ T = \frac{1}{f} = \frac{12}{5} = 2.4 \, \text{с} \]
6. Центростремительное ускорение
Центростремительное ускорение \( a_c \) определяется по формуле: \[ a_c = \frac{v^2}{r} \]
Сначала найдем линейную скорость \( v \). Если тело совершает 30 оборотов в минуту, то: \[ v = 2 \pi r f \] где \( r = 0.1 \, \text{м} \) (10 см): \[ f = \frac{30}{60} = 0.5 \, \text{об/с} \] \[ v = 2 \pi \cdot 0.1 \cdot 0.5 = \pi \cdot 0.1 = 0.157 \, \text{м/с} \]
Теперь находим \( a_c \): \[ a_c = \frac{(0.157)^2}{0.1} = \frac{0.0246}{0.1} = 0.246 \, \text{м/с}^2 \]
7. Дальность полёта тела, брошенного горизонтально
Дальность полета тела, брошенного горизонтально, зависит от начальной горизонтальной скорости и времени полета. Если скорость увеличить в 2 раза, то: \[ D_{новый} = 2D_{старый} \] Таким образом, дальность увеличится в 2 раза.
Ответ: 4) увеличится в 2 раза.
Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!
