Задание 12.3. Лодку подтягивают с берега и из лодки
Задания
Мальчик с одной и той же силой подтягивает лодку с одинакового расстояния: сначала с берега, затем сидя в лодке и выбирая канат, закреплённый на берегу. Когда лодка достигнет берега быстрее?
Быстрее в первом случае, когда мальчик остаётся на берегу. В обычной модели пренебрегаем сопротивлением воды, канат считаем невесомым, исходное состояние покоя одинаковым. Когда мальчик на берегу, одна и та же сила разгоняет массу только лодки. Когда он в лодке, эта внешняя сила разгоняет лодку вместе с мальчиком.
Если масса лодки \(m\), мальчика \(M\), сила \(F\), то \(a_1=\frac Fm\), \(a_2=\frac F{m+M}<a_1\). Для равного расстояния из покоя \(t=\sqrt{\frac{2s}{a}}\), поэтому \(t_1<t_2\). Сила мальчика на лодку и силы между его телом и лодкой во втором случае внутренние для объединённой системы; внешняя тяга со стороны закреплённого каната остаётся F. Без одинаковых начальных условий и модели сопротивления строгий численный ответ был бы невозможен.
Что применять при решении
Второй закон
\(\vec F_{\text{рез}}=m\vec a\). В проекциях \(F_x=ma_x\), \(F_y=ma_y\).
Векторная сумма
Для перпендикулярных компонент \(F=\sqrt{F_x^2+F_y^2}\).
Нулевая равнодействующая
При нулевой сумме сил скорость постоянна; отдельные силы при этом могут действовать и компенсировать друг друга.
Масса и вес
Из силы тяжести \(m=\frac{F_{\text{тяж}}}{g}\); приближение для g называют явно.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
