Помогите с задачами студенту

[gilyth]

Я в физике не шарю, мне помогали решать эти задачи, посмотрите где какие недочеты и помогите их исправить. Буду очень признателен вашей помощи)

117. Два груза массами 0,5 кг и 0,7 кг связаны невесомой нитью и лежат на гладкой горизонтальной поверхности. К первому грузу массой 0,5 кг приложена  горизонтально направленная сила в 6 Н. Пренебрегая трением, определить: 1)ускорение грузов;2)силу натяжения нити.

Решение

ускорение a=F/(m1+m2) = 6/1.2 = 5 м/с^2. сила натяжения нити равна силе приложенной ко второму грузу. a*m2 = 5*0.7=3.5Н

127. Две пружины жесткостью 0,5 кН/м и 1 кН/м скреплены последовательно. Определить потенциальную энергию данной системы при действии внешней силы
10 Н. 

137. Человек, находящийся в лодке, переходит с носа на корму. На какое расстояние переместится лодка длиной 3 м, если масса человека 60 кг, масса лодки 120 кг? Сопротивление воды не учитывать.

Решение

когда человек находится на краю лодки, центр масс системы находится на расстоянии d/2*m2/(m1+m2) = 1.5*120/180 = 1 метр от этого края лодки. когда перейдет на другой край, то центр масс будет на расстоянии 1 метр от другого края лодки, а значит сместится на 1 метр. а поскольку центр масс первоначально покоившейся системы без воздействия внешних сил сместиться не может, то на 1 метр сместится сама лодка

147. По небольшому куску металла, лежащему на наковальне, масса которой 300 кг, ударяет молот массой 8 кг. Определить КПД удара, считая удар неупругим. Полезной энергией считать энергию, затраченную на деформацию металла

Решение

по закону сохранения импульса m1*v1 = (m1+m2)*v2 после удара система молот+наковальня приобретет скорость v2 = v1*m1/(m1+m2).
полная энергия E1 = m1*v1^2/2, бесполезная энергия E2 = (m1+m2)*v2^2/2 = (m1^2/(m1+m2))*v1^2/2,
кпд = (E1-E2)/E1 = 1-m1/(m1+m2) = m2/(m1+m2)  = 300/(8+300) = 97.4%

157. Маховик в виде диска радиусом 40 см и массой 20 кг вращается с частотой 60 об/с. Определить угловое ускорение и частоту вращения маховика через 3,14 секунды после того, как к ободу маховика с силой 1 кН была прижата тормозная колодка, коэффициент трения которой о диск равен 0,4

Решение

тангенциальная сила торможения F*k, угловой момент этой силы M=F*k*r. угловое ускорение a = M/J = F*k*r / (m*r^2/2) = 2*F*k/(m*r) = 2*1000*0.4/(20*0.4) = 100 рад/с^2. f = (2*pi*f0 - a*t) / 2pi = f0 - a*t/2pi = 60 - 100*3.14/6.28 = 10 об/с

167. Маховик вращается по закону, который задан уравнением ?=A+Bt+ Ct^2, ?-угол поворота А= 2 рад, В= 32 рад/с, С= -4 рад/с^2. Найти среднюю мощность, развиваемую силами, действующими на маховик при его вращении, до остановки. Момент инерции маховика 100 кг*м^2 

Решение

угловая скорость w(t) = dφ/dt = B+2*C*t
время до остановки w(t0) = 0, B+2*C*t0 = 0, t0 = -B/2C
начальная кинетическая энергия E(0) = J*w(0)^2/2 = J*B^2/2
средняя мощность E/t0 = J*B^2/2 / (-B/2C) = -J*B*C = -100*32*-4 = 12.8кВт

177. Протон влетает со скоростью ?= 0,9c (с- скорость света в вакууме) в тормозящее электрическое поле . Какую разность потенциалов он сможет преодолеть?

Решение

энергия протона с учетом релятивизма E = m*c^2*(1/(1-v^2/c^2)-1). и ее хватит чтобы преодолеть разность потенциалов U = E/q = 1.67e-27 * 3e8^2 * (1/sqrt(1-0.9^2)-1) / 1.6e-19 = 1.22e9 вольт (без релятивизма с m*v^2/2 лишь 0.38e9)

[si2213]

127:  \( E = \frac{{k \cdot {x^2}}}{2} = \frac{{{{(k \cdot x)}^2}}}{{k \cdot 2}} = \frac{{F_{ynp}^2}}{{2 \cdot k}} \)
где
\( \frac{1}{k} = \frac{1}{{{k_1}}} + \frac{1}{{{k_2}}} \)

177: релятивистская масса : \(  m = \frac{{{m_0}}}{{\sqrt {1 - \frac{{{V^2}}}{{{c^2}}}} }} \)

в решении непонятно, проверте. Остальное верно. Хотя 137 уже недавно обсуждали, я решал бы по другому, но ответ тот же.
Удачи.