Пассажир передвигается в вагоне со скоростью 3 м/с по направлению движения поезда, скорость которого 15 м/с. найдите скорость относительно земли и объясните полученные результаты.

U=v₁+v₂
u=15+3=18 м/с

Три тысячи семьсот пятьдесят километров в секунду (3750 км/с.)

Объяснение:

Дано:

В = 0,01 Тесла

R = 0,2 метра

φ = 1000 В

V = ↓ в 3 раза

Найти:

Конечную скорость (в км/с.)

В магнитном поле на заряд действует сила Fл = BqV (1); а радиус R = 0,2 м мы рассчитываем по второму закону Ньютона: F = ma. Находим центростремительное ускорение по формуле a = V²/R.

1) Подставляем все выражения в первое уравнение: Bq = mV/R.

Ищем скорость: V = ?

После того, как заряд влетел в электрическое поле, он тормозит.

3) Работа электрического поля равна изменению кинетической энергии заряда: Uq = mVο²/2 - mV²/2; так как Vο = 3V, то Uq = 4mV².

Из второго уравнения q = mV/RB подставляем в третье, получаем: UmV/RB = 4mV²

V = U/4RB

V = 3750 (километров в секунду)

ответ: Конечная скорость частицы, влетающей в однородное магнитное поле, равно 3 750 километров в секунду.

Исходя из  условия задачи, а именно, что тело на орбите казалось наблюдателю с земли неподвижным, можно сделать вывод, что оно находилось на геостационарной орбите. На этой орбите угловая скорость тела равна угловой скорости земли. Найдём расстояние от земли составив равенство:
Fц=Fг 
Fц=m*a=m*w^2*R 
Fг=G*m*M/R^2
w(земли и "деда")=2π/T=2*3.14/86400=7.26*10^(-5) рад/с
М (масса Земли)=6*10^24 кг
G-гравитационная постоянная
Приравняв выразим R:

R=42164 км (от центра Земли), тогда искомая высота от поверхности Земли:R1=R-Rз=42164-6378=35786 км
ответ:35786 км