Как можно определить мощность силы тяжести через t=1,5 с после того, как камень массой m=0.1 кг был брошен с поверхности Земли под углом β=30° к горизонту с начальной скоростью v(нулевое)=10 м/с, если пренебречь сопротивлением воздуха?

Физика 11 класс Законы механики мощность силы тяжести камень масса 0.1 кг угол β 30° начальная скорость 10 м/с пренебречь сопротивлением воздуха Новый

Чтобы определить мощность силы тяжести через 1,5 секунды после того, как камень был брошен, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определение компонентов начальной скорости:

• Камень был брошен под углом β=30° с начальной скоростью v(нулевое)=10 м/с.
• Компоненты начальной скорости можно найти с помощью тригонометрических функций:
• v(0x) = v(нулевое) * cos(β) = 10 * cos(30°) = 10 * (√3/2) ≈ 8.66 м/с
• v(0y) = v(нулевое) * sin(β) = 10 * sin(30°) = 10 * (1/2) = 5 м/с

2. Определение вертикальной скорости через t=1,5 с:

• Вертикальная скорость изменяется под воздействием силы тяжести. Она определяется формулой:
• v(y) = v(0y) - g * t
• Где g ≈ 9.81 м/с² – ускорение свободного падения.
• Подставляем значения:
• v(y) = 5 - 9.81 * 1.5 ≈ 5 - 14.715 ≈ -9.715 м/с

3. Определение силы тяжести:

• Сила тяжести (F) на камень рассчитывается по формуле:
• F = m * g
• Подставляем массу камня:
• F = 0.1 * 9.81 ≈ 0.981 Н

4. Определение мощности силы тяжести:

• Мощность (P) определяется как произведение силы на скорость, направленную в ту же сторону:
• P = F * v(y)
• Подставляем значения:
• P = 0.981 * (-9.715) ≈ -9.53 Вт

Таким образом, мощность силы тяжести через 1,5 секунды составляет примерно -9.53 Вт. Знак минус указывает на то, что сила тяжести направлена вниз, в противоположную сторону движения камня. Это важный момент, который стоит учитывать при интерпретации результата.