Какую работу нужно совершить чтобы установить вертикально лежащий на земле фонарный столб массой 100 кг и высотой 10м

центр масс столба надо поднять на высоту 5 м

 

a=mgh=100*9.8*5=4900 дж******************в школьной программе не учитывается энергия вращательного движения нематериальных точек, всякие там моменты инерции и прочеедумаю, этого решения будет достаточно

2

sx  =  vxt.

отсюда координата тела тела  x  в любой момент времени  t:

x  –  x0  =  vxt

или

 

x  =  x0  +  vxt.

если начальная координата  x0  = 0, то  x  =  vxt.

таким образом, координату тела при равномерном движении в любой момент времени можно определить, если известны его начальная координата и проекция скорости движения на ось  x.

проекции скорости и перемещения могут быть как положительными, так и отрицательными. проекция скорости положительна, если направление движения совпадает с положительным направлением оси  x  (см. рис. 8,  а). в этом случае  x  >   x0. проекция скорости отрицательна, если тело движется против положительного направления оси  x  (рис. 8,  б). в этом случае  x  <   x0.

4.  зависимость координаты тела от времени можно представить на графике.

предположим, что тело движется из начала координат вдоль положительного направления оси  x  с постоянной скоростью. проекция скорости тела на эту ось равна 2 м/с. уравнение движения в этом случае имеет вид:   x  = 2t  (м). зависимость координаты тела от времени — линейная. графиком такой зависимости является прямая, проходящая через начало координат (рис. 9).

если в начальный момент времени координата тела  x0  = 6 м,  а проекция его скорости  vx  = 2 м/с, то уравнение движения имеет вид:   x  = 6 + 2t  (м). это тоже линейная зависимость координаты тела от времени, и ее графиком является прямая, проходящая через точку, для которой при  t  = 0  x  = 6 м (рис. 10).

в том случае, если проекция скорости отрицательна, уравнение движения имеет вид:   x  = 6 – 2t  (м). график зависимости координаты тела от времени представлен на рисунке 11.

таким образом, движение тела может быть описано аналитически, т. е. с уравнения движения, и графически, т. е. с  графика зависимости координаты тела от времени.

5.  пример решения

при решении необходимо выполнять следующую последовательность действий.

1.  кратко записать условие .

2.  проанализировать ситуацию, описанную в условии :

—  выяснить, можно ли принять движущиеся тела за материальные точки;

—  сделатьрисунок, изобразив на нем векторы скорости;

—  выбрать систему отсчета — тело отсчета, направления координатных осей, начало отсчета координат, начало отсчета времени; записать начальные условия (значения координат в начальный момент времени) для каждого тела.

3.  записать уравнение движения в векторной форме и для проекций на координатные оси.

4.  записать уравнение движения для каждого тела с учетом начальных условий и знаков проекций скорости.

5.  решить в общем виде.

6.  подставить в формулу значения величин и выполнить вычисления.

7.  проанализировать ответ.

два автомобиля движутся навстречу друг другу равномерно и прямолинейно: один  — со скоростью 10 м/с, другой — со скоростью 20 м/с. определите время и координату места встречи автомобилей, если в начальный момент времени расстояние между ними равно 120 м.

 

дано: решениеv1  = 10  м/сv2  = 20  м/сl  = 120  мавтомобили можно считать материальными точками, поскольку расстояние между ними много больше их размеров.t  ? x  ?

можно решить двумя способами: аналитически и графически.

1-й  способ.  свяжем систему отсчета с землей, ось  ox  направим в сторону движения первого автомобиля, за начало отсчета координаты выберем точку  o  — положение первого автомобиля в начальный момент времени (рис. 12).

в начальный момент времени координаты каждого тела равны:   x01  = 0;   x02  =  l.

запишем уравнение движения:   x  =  x0  +  vxt.

уравнения движения для каждого тела с учетом начальных условий имеют вид:

x1  =  v1t;   x2  =  l  –  v2t.

в момент встречи тел  x1  =  x2, следовательно:   v1t  =  l  –  v2t.

отсюда  t  = ;

t  =  = 4 с.

подставив значение времени в уравнение для координаты первого автомобиля, получим значение координаты места встречи автомобилей:   x  = 10 •4 с = 40 м.

2-й  способ.  построим графики зависимости координаты автомобилей от времени, соответствующие уравнениям  x1  = 10t  (м)  и  x2  = 120 – 20t  (м) (рис. 13). точка  a  пересечения графиков соответствует времени и координате места встречи автомобилей:   t  = 4  с,  x  = 40  м.

ответ:   t  = 4  с,  x  = 40  м.

испарение.

испарение  — это переход вещества из  жидкого состояния в газообразное (пар), происходящее со свободной поверхности жидкости.сублимацию, или возгонку, т.е. переход вещества из твердого состояния в газообразное, так­же называют испарением.

из повседневных наблюдений известно, что количество любой жидкости (бензина, эфира,  воды), находящейся в открытом сосуде, постепенно уменьшается. жидкость не исчезает бесследно — она превращается в пар. испарение — это один из видов  парообразования. другой вид — это кипение.

  механизм испарения.

как происходит испарение? молекулы любой жидкости находятся в не­прерывном и беспорядочном движении, причем, чем выше температура жидкости, тем больше кинетическая энергия молекул. среднее значение кинетической энергии имеет определенную величину. но у каждой молекулы кинетическая энергия может быть как больше, так и меньше средней. если вблизи поверхности окажется молекула с  кинетической энергией, достаточной для преодоления сил межмолекулярного притяжения, она вылетит из жидкости. то же самое пов­торится с другой быстрой молекулой, со второй, третьей и т. д. вылетая наружу, эти молекулы образуют над жидкостью пар. образование этого пара и есть испарение.

 

поглощение энергии при испарении.

 

поскольку при испарении из жидкости вылетают более быстрые молекулы, средняя кинетическая энергия оставшихся в жидкости молекул становится все меньше и меньше. это значит, что внутренняя энергия испаряющейся жидкости уменьшает­ся. поэтому если нет притока энергии к жидкости извне, температура испаряющейся жидкости понижается, жидкость охлаждается (именно поэтому, в частности, человеку в мокрой одежде холоднее, чем в сухой, особенно при ветре).

однако при испарении воды, налитой в стакан, мы не замечаем понижения ее температуры. чем это объяснить? дело в том, что испарение в данном случае происходит медленно, и темпера­тура воды поддерживается постоянной за счет теплообмена с окружающим воздухом, из которого в жидкость поступает необходимое количество теплоты. значит, чтобы испарение жидкости про исходило без изменения ее температуры, жидкости необходимо сообщать энергию.

количество теплоты, которое необходимо сообщить жидкости для образования единицы  массы  пара при постоянной температуре, называется  теплотой парообразования.

 

  конденсация.

  конденсация  (от лат.  condensatio  — уплотнение, сгущение) — переход вещества из газообраз­ного состояния (пара) в жидкое или твердое состояние.

известно, что при наличии ветра жидкость испаряется быстрее. почему? дело в том, что од­новременно с испарением с поверхности жидкости идет и конденсация. конденсация происходит из-за того, что часть молекул пара, беспорядочно перемещаясь над жидкостью, снова возвраща­ется в нее. ветер же выносит вылетевшие из жидкости молекулы и не дает им возвращаться.

конденсация может происходить и тогда, когда пар не соприкасается с жидкостью. именно конденсацией объясняется, например, образование облаков: молекулы водяного пара, поднима­ющиеся над землей, в более холодных слоях атмосферы группируются в мельчайшие капельки воды, скопления которых и представляют собойоблака. следствием конденсации водяного пара в атмосфере являются также дождь и роса.

при испарении жидкость охлаждается и, став более холодной, чем окружающая среда, начи­нает поглощать ее энергию. при конденсации же, наоборот, происходит выделение некоторого количества теплоты в окружающую среду, и ее температура несколько повышается. количество теплоты, выделяющееся при конденсации единицы массы, равно теплоте испарения.