Question

1. Lokomotywa jedzie ze stałą prędkością przebywając 600 metrów w ciągu minuty. Średnia wartość siły oporu działającej na lokomotywę w czasie jazdy wynosi 4000 N. Oblicz średnią moc zużywaną przez lokomotywę w czasie jazdy.

2. Dwie poruszające się bez przeszkód kule zderzają się centralnie. W wyniku tego zderzenia kule łączą się o poruszają dalej razem, masa pierwszej to 0,3 kg i v pierwszej to 8 m/s, a drugiej to 0,4 kg i 9m/s Oblicz wartość prędkości kul po zderzeniu i określ w którą stronę poruszają się po zderzeniu

3. Dwie jednakowe małe kulki naładowane różnoimiennie ładunkami odpowiedniu +q i -3q oddalone zostały na odległość r od siebie. W pewnej chwili kulki zetknięto i następnie oddalono na tą samą odległość r. Oblicz stosunek wartości sił wzajemnego oddziaływania kulek przed i po ich zetknięciu

Proszę o uzasadnienie zadań

Answer 1

zad.1.

V = 600 m/min = 600 m /60 s = 10 m/s

F = 4000 N

P = ?

P = W / t      ale W = F * s

P = F * s / t       ale s/ t = V ; ruch jednostajny= stała prędkosć

P = F * V

P = 4000 N * 10 m/s

P = 40000 N * m/s

P = 40000 J /s = 40000 W = 40 kW

 

zad.2.

m₁ = 0,3 kg

V₁ = 8 m/s

m₂ = 0,4 kg

V₂ = 9 m/s

V = ?

zasada zachowania pędu: 

p₁ + p₂ = p

m₁ * V₁ + m₂ * V₂ = ( m₁ * m₂ ) * V

V  = m₁ * V₁ + m₂ * V₂ / m₁ + m₂

V = 0,3 kg * 8 m/s + 0,4 kg * 9 m/s / 0,7 kg

V = 6 kg * m/s / 0,7 kg

V ≈ 8,57 m/s

Kule będą poruszać się w stronę kuli , która ma większy pęd

p₂> p₁

 

zad.3.

przed zetknięciem

q₁ = + q

q₂ = -3q

po zetknięciui oddalniu na tę samą odległość

q₁,₂ = ( +q -3q ) /2

q₁,₂ = -q

siła wzajemngo oddziaływania przed zetknięciem

F = k * q₁ * q₂ / r²

F₁ = k * (+q ) * (-3q ) /r²

F₁ = k * (-3q² ) /r²

po zetknięciu i oddaleniu

F₂ = k * ( -q) * (-q) / r²

F₂ = k * q² / r²

 

F₁ / F₂ = k * (-3q² ) /r² * r² / k * q² / r²

F₁ / F₂ = 3