1. Лыжник массой 60 кг, имеющий в конце спуска скорость 36 км/ч, остановился через 40 с после окончания спуска. Определите силу сопротивления его движению.2. Два тела равной массы находятся на расстоянии 100 м. Какой должна быть масса этих тел, чтобы они притягивались с силой 6,67x10^-9 Н?
Для определения силы сопротивления движению лыжника воспользуемся законом сохранения энергии:
(mgh = \frac{1}{2}mv^2 + F_s \cdot s,)
где m - масса лыжника, g - ускорение свободного падения, h - высота спуска (пусть равна 0, так как лыжник остановился), v - скорость лыжника в конце спуска, F_s - сила сопротивления движению, s - расстояние, которое пройдет лыжник до остановки.
(mgh = \frac{1}{2}mv^2 + F_s \cdot s,)
где m - масса лыжника, g - ускорение свободного падения, h - высота спуска (пусть равна 0, так как лыжник остановился), v - скорость лыжника в конце спуска, F_s - сила сопротивления движению, s - расстояние, которое пройдет лыжник до остановки.
Подставляем известные значения:
(0 = \frac{1}{2} \cdot 60 \cdot (36/3.6)^2 + F_s \cdot 0.5,)
(0 = 300 + 15 \cdot F_s,)
(F_s = -20) Н.
Таким образом, сила сопротивления движению будет равна 20 Н.
Согласно формуле, описывающей закон всемирного гравитационного притяжения:(F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2},)
где F - сила гравитационного притяжения, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы тел, r - расстояние между ними.
Подставляем известные значения:
(6,67 \cdot 10^{-9} = 6,67 \cdot 10^{-11} \cdot \frac{m \cdot m}{100^2},)
(6,67 \cdot 10^{-9} = 6,67 \cdot 10^{-9} \cdot m^2,)
(m = \sqrt{1} = 1) кг.
Таким образом, масса каждого тела должна быть равной 1 кг для того, чтобы они притягивались с заданной силой.