Опори провідників послідовно з'єднаних в електричному колі дорівнюють R1=9 Ом та R2=5 Ом. Напруга на першому резісторі 27 В. Яка напруга на другову резісторі та сила струму на ньому?

Закон сохранения энергии

Первый закон термодинамики - это закон сохранения энергии, распространенный на тепловые явления. Он показывает, от каких причин зависит изменение внутренней энергии.

К середине XIX в. многочисленные опыты доказали, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно. Падает, например, молот на кусок свинца, и свинец нагревается вполне определенным образом. Силы трения тормозят тела, которые при этом разогреваются.

На основании множества подобных наблюдений и обобщения опытных фактов был сформулирован закон сохранения энергии:

Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

Закон сохранения энергии управляет всеми явлениями природы и связывает их воедино. Он всегда выполняется абсолютно точно, неизвестно ни одного случая, когда бы этот великий закон не выполнялся.

Закон сохранения импульса. Полный импульс системы не изменяется в результате упругих взаимодействий.

Импульс Р=m*V, где m - масса тела, V - скорость. Импульс - векторная величина, как и скорость.

Начальный импульс системы: Ро = Vо * (mт + mч), где Vо - начальная скорость тележки, mт- масса тележки, mч - масса человека.

Ро = 4 м/с * (75 кг + 50 кг) = 4 * 125 = 500 кг*м/с

Импульс тележки в конечном состоянии:

Рк = Ртк + Рчк, где Ртк - импульс тележки в конечном состоянии, Рчк - импульс человека в конечном состоянии. (Здесь надо помнить, что складываем вектора).

Ртк = mт * Vтк , где Vтк - скорость тележки в конечном состоянии
Рчк = mч * Vчк, где Vчк - скорость человека в прыжке, в неподвижной системе координат.

Это важно подчеркнуть, что скорость человека и скорость тележки при расчете конечного импульса системы надо брать в неподвижной системе координат. Скорость тележки дана в условиях, в неподвижной системе координат. Скорость человека в неподвижной системе координат составит :

Vчк  = Vт - Vчп, где Vчп - заданная в условии скорость человека в прыжке.
 Vчк = Vт - Vчп = 4 - 3 = 1 м/с

Рк = Ро следовательно, Ро = Рк = mт * Vтк + mч * Vчк (здесь идет сложение векторных величин)

Отсюда получаем:

Vтк = (Ро - mч * Vчк)/mт = (500 - 50 * 1)/75 = 450/75 = 6 м/с (здесь уже складываются/вычитаются скалярные величины)

ответ: скорость тележки будет 6 м/сек