Автомобиль за $t_1 = 20$ с разгоняется до $v_1 = 20$ м/с, далее едет $t_2 = 60$ с с постоянной скоростью. Найдите средний модуль скорости за всё время движения. Начальная скорость $v_0 = 0$.
+
Сложите путь на каждом участке: $s_1 = v_1 t_1 / 2$, $s_2 = v_1 t_2$. Средняя $\\langle v\\rangle = (s_1 + s_2)/(t_1 + t_2)$.
+
м/с
+
+
+
+
+
+
Задача 2
+
Тело движется с ускорением $a = 2$ м/с². Через $t = 5$ с его скорость стала $v = 14$ м/с. Найдите начальную скорость тела.
+
$v = v_0 + at$, откуда $v_0 = v - at$.
+
м/с
+
+
+
+
+
+
Задача 3
+
Шарик движется по окружности радиуса $R = 0{,}5$ м с периодом $T = 2{,}0$ с. Найдите модуль центростремительного ускорения.
Катер движется по реке со скоростью $v_к = 5$ м/с относительно воды. Скорость течения $v_р = 2$ м/с. Найдите модуль скорости катера относительно берега при движении против течения.
+
Против течения скорости вычитаются: $v = v_к - v_р$.
+
м/с
+
+
+
+
+
+
Задача 5 (повышенный уровень)
+
Поезд проходит мимо пешехода за $t_1 = 8$ с, а мимо платформы длиной $L = 200$ м — за $t_2 = 18$ с. Найдите скорость поезда. Поезд движется равномерно.
+
За $t_1$ поезд проходит свою длину $\\ell$, за $t_2$ — $\\ell + L$. Имеем $\\ell = v t_1$ и $\\ell + L = v t_2$. Отсюда $v = L/(t_2 - t_1)$.
Рычаг в равновесии. На левое плечо длиной $\\ell_1 = 0{,}3$ м действует сила $F_1 = 60$ Н. Правое плечо длиной $\\ell_2 = 0{,}9$ м. Найдите силу $F_2$ на правом плече.
Куб со стороной $a = 10$ см полностью погружён в воду. Плотность воды $\\rho = 1000$ кг/м³, $g = 10$ м/с². Найдите выталкивающую силу.
+
$V = a^3$, $F_A = \\rho g V$.
+
Н
+
+
+
+
+
+
Задача 3
+
Подвижный блок поднимает груз весом $P = 200$ Н на высоту $h_1 = 1$ м. Найдите силу тяги $F$, прикладываемую к нити (без учёта трения и веса блока).
+
Подвижный блок даёт выигрыш в силе в 2 раза: $F = P/2$.
+
Н
+
+
+
+
+
+
Задача 4
+
Тело весом $P = 50$ Н поднимают по наклонной плоскости длиной $\\ell = 3$ м на высоту $h = 1$ м. Сила тяги $F = 20$ Н. Найдите КПД наклонной плоскости.
Льдина имеет объём $V = 2{,}0$ м³ и плавает в пресной воде. Плотность льда $\\rho_л = 900$ кг/м³, воды $\\rho_в = 1000$ кг/м³. Какой объём льдины находится над водой?
+
Условие плавания: $mg = F_A$, откуда $\\rho_л V g = \\rho_в V_{\\text{погр}} g$. Объём над водой: $V - V_{\\text{погр}}$.
В замкнутой консерв. сист. полная мех. энергия сохраняется
+
+
+
+
Интегрированные задачи
+
+
+
Задача 1
+
Тележка массой $m_1 = 3$ кг движется со скоростью $v_1 = 4$ м/с и сталкивается с покоящейся тележкой массой $m_2 = 1$ кг. После сцепления они движутся вместе. Найдите их общую скорость.
Тело массой $m = 2$ кг падает с высоты $h = 5$ м без начальной скорости. Найдите кинетическую энергию тела в момент удара о землю (сопротивлением воздуха пренебречь). $g = 10$ м/с².
+
ЗСЭ: вся потенциальная энергия переходит в кинетическую. $E_к = mgh$.
+
Дж
+
+
+
+
+
+
Задача 3
+
Подъёмный кран поднимает груз массой $m = 500$ кг на высоту $h = 12$ м за $t = 30$ с. Найдите среднюю мощность крана. $g = 10$ м/с².
+
$A = mgh$, $P = A/t$.
+
Вт
+
+
+
+
+
+
Задача 4
+
Пуля массой $m = 10$ г летит со скоростью $v = 400$ м/с. Найдите модуль её импульса.
+
$p = mv$. Не забудьте перевести массу в кг.
+
кг·м/с
+
+
+
+
+
+
Задача 5 (повышенный уровень)
+
Камень бросают вертикально вверх со скоростью $v_0 = 20$ м/с. На какой высоте $h$ кинетическая энергия камня станет в 3 раза меньше начальной? $g = 10$ м/с².
+
ЗСЭ: $\\dfrac{mv_0^2}{2} = \\dfrac{mv^2}{2} + mgh$. По условию $\\dfrac{mv^2}{2} = \\dfrac{1}{3}\\dfrac{mv_0^2}{2}$. Отсюда $mgh = \\dfrac{2}{3}\\dfrac{mv_0^2}{2}$, т. е. $h = \\dfrac{v_0^2}{3g}$.
При пяти повторных измерениях времени получены значения: $4{,}8$ · $5{,}0$ · $5{,}2$ · $4{,}9$ · $5{,}1$ с. Найдите среднее значение $\\langle t\\rangle$.