Конечно! Давайте разберем ваш вопрос по частям.
1. Движение тела массой 400 г задано уравнением \( x = 1,5t^2 - 5 \)
a) Определим действующую силу.
Сначала найдем ускорение тела, которое можно получить из второго производного уравнения движения. Уравнение координаты \( x(t) = 1,5t^2 - 5 \) можно проанализировать следующим образом:
- Первая производная по времени даст нам скорость: \[ v(t) = \frac{dx}{dt} = 3t \]
- Вторая производная по времени даст нам ускорение: \[ a(t) = \frac{dv}{dt} = 3 \]
Ускорение является постоянным и равно \( 3 \, \text{м/с}^2 \).
Теперь, применим второй закон Ньютона: \[ F = ma \] Где \( m = 0,4 \, \text{кг} \) (400 г) и \( a = 3 \, \text{м/с}^2 \): \[ F = 0,4 \, \text{кг} \cdot 3 \, \text{м/с}^2 = 1,2 \, \text{Н} \] Таким образом, действующая сила равна 1,2 Н.
б) Скорость тела через 5 с от начала движения.
Используем уравнение скорости \( v(t) = 3t \):
\[
v(5) = 3 \times 5 = 15 \, \text{м/с}
\]
в) Импульс тела через 5с.
Импульс можно вычислить по формуле \( p = mv \):
\[
p = 0,4 \, \text{кг} \cdot 15 \, \text{м/с} = 6 \, \text{кг м/с}
\]
2. Материальная точка равномерно движется по окружности радиусом 50 см со скоростью 2 м/с
a) Частота обращения.
Частота обращения \( f \) определяется как:
\[
f = \frac{v}{2\pi r}
\]
где \( r = 0,5 \, \text{м} \) (50 см):
\[
f = \frac{2}{2\pi \cdot 0,5} = \frac{2}{\pi} \approx 0,6366 \, \text{Гц}
\]
б) Угловая скорость точки.
Угловая скорость \( \omega \) определяется как:
\[
\omega = \frac{v}{r}
\]
\[
\omega = \frac{2}{0,5} = 4 \, \text{рад/с}
\]
в) Центростремительное ускорение.
Центростремительное ускорение \( a_c \) вычисляется по формуле:
\[
a_c = \frac{v^2}{r}
\]
\[
a_c = \frac{2^2}{0,5} = \frac{4}{0,5} = 8 \, \text{м/с}^2
\]
3. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массами 10 кг и 1 тонна равна \( 6,7 \times 10^{-11} \, \text{Н} \)
Используем закон всемирного тяготения: \[ F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \] Где \( G \approx 6,67 \times 10^{-11} \, \text{Н м}^2/\text{кг}^2 \), \( m_1 = 10 \, \text{кг} \), \( m_2 = 1000 \, \text{кг} \), \( F = 6,7 \times 10^{-11} \, \text{Н} \): \[ 6,7 \times 10^{-11} = 6,67 \times 10^{-11} \frac{10 \cdot 1000}{r^2} \] Теперь решим для \( r^2 \): \[ r^2 = \frac{6,67 \times 10^{-11} \cdot 10000}{6,7 \times 10^{-11}} = \frac{6,67 \times 10^{-7}}{6,7} \approx 9,97 \times 10^{-8} \] Теперь найдём \( r \): \[ r \approx \sqrt{9,97 \times 10^{-8}} \approx 3,16 \times 10^{-4} \, \text{м} \, или \, 0,316 \, \text{см} \]
Если нужны дополнительные пояснения или проверки, не стесняйтесь задавать вопросы!