Скорость свободно падающего тела массой 4 кг на некоторомпути увеличилась с 2 м/с до 8 м/с. Найдите работу силы тяже-сти на этом пути

Условие:

m=1(кг), α=60°, μ=0,1, а=0(м/с²) (равномерное движение), F=?

m*a=m*g+N+F+Fтр (где а - ускорение, N - сила реакции опоры, Fтр - сила трения, при этом все слагаемые в указанном равенстве - векторные величины);

проекция сил на ось Х: m*a=F*cos(α)-Fтр, Fтр=μ*N ⇒ m*a=F*cos(α)-μ*N, a=0 ⇒ F*cos(α)=μ*N;

проекция сил на ось Y: 0=N+F*sin(α)-m*g ⇒ N=m*g-F*sin(α);

F*cos(α)=μ*(m*g-F*sin(α)) ⇒ F*cos(α)+μ*F*sin(α)=μ*m*g ⇒ F*(cos(α)+μ*sin(α))=μ*m*g ⇒ F=(μ*m*g)/(cos(α)+μ*sin(α)); F≈(0,1*1*9,8)/(0,5+0,1*0,87)≈0,98/0,59=2 (Н).

 
 0

Оформить подписку
ГЛУБОКОВОДНЫЙ КАЛЬМАР РАССТАВЛЯЕТ СЕТИ
Доктор биологических наук К. НЕСИС (Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН)

Кальмары, что живут у берегов или в верхних слоях воды, ловят добычу - рыб, креветок и других кальмаров - вдогон, на скорости, подобно львам и гепардам. У обычных кальмаров 8 рук и пара щупалец; на руках присоски начинаются от самого рта, а щупальце - мускулистый эластичный стебель с расширенной булавой на конце, только на ней и сидят присоски. При атаке кальмар "выстреливает" щупальца в свою жертву, хватает ее и подтягивает ко рту, а там в дело вступают присоски рук. Глубоководные кальмары растопыривают руки и щупальца и тихо висят в засаде, дрейфуя по течению, пока не наткнутся на добычу или добыча сама не наткнется на них. Тогда бросок - и жертва поймана. Но, оказывается, есть глубоководные кальмары с совершенно другим, чисто пассивным добывания пищи.

Такого кальмара, гигантского по длине, но совсем не гигантского по весу, недавно обнаружили американские зоологи Майк Веккьоне из Вашингтона, Дик Янг из Гонолулу и большая группа их коллег из разных научных институтов США, Франции, Испании и Японии. Этих животных видели и снимали видеокамерами из обитаемых и безлюдных подводных аппаратов по всему миру - в Атлантике у Бразилии и Африки, в Мексиканском заливе, в Индийском и центральной части Тихого океана. Много раз видели, до десяти минут в кадре держали, но ни разу не поймали! Кальмары солидные - от 4 до 7 метров общей длины. Но туловище не больше метра, а все остальное - тончайшие, нитевидные руки и щупальца, совершенно одинаковой длины и толщины (вернее, тонины). Так что весит такой "гигант" вряд ли больше килограмма.

Живут они на очень большой глубине. Чаще всего их видели на глубине 2-3 км, обычно в нескольких метрах от дна, но не на самом дне.

Большую часть туловища "гиганта в весе пера" составляет громадный, во много раз шире туловища, плавник. А голова с темными глазками крохотная, еле заметна. В воде кальмар висит вертикально или косо, головой вниз. Ближние к голове части рук и щупалец расставлены в стороны перпендикулярно туловищу, как жесткие спицы зонтика, а все остальное безвольно свисает вниз.

Обычно кальмары неподвижно висели в воде, медленно пошевеливая плавником, и никак не реагировали на приближающийся подводный аппарат. Только соприкоснувшись с ним, они неторопливо уплывали, работая плавником: плавник сначала резко распахивается в стороны, а затем схлопывается вперед. Конечности при этом слегка поджимаются, но пассивно тянутся за кальмаром, как веревочка за воздушным шариком. Обычного для кальмаров реактивного плавания, когда моллюск набирает воду внутрь туловища, а затем сокращает мышцы и резко выбрасывает воду узкой струей через расположенную под головой воронку ("сопло реактивного двигателя"), у этого кальмара не наблюдали, он движется только на плавнике. Один раз кальмар стукнулся об аппарат и явно прилип к нему. Отодрался с немалым трудом, и было видно, как сильно растяжимы его конечности.

Хоть и не удалось изловить ни одного животного, по снимкам ученые опознали кальмара. Это - магнапинна, большепёр, которого Веккьоне и Янг в 1999 году описали как новый вид (большепёр тихоокеанский), новый род и новое семейство. Только в руках у них были не многометровые существа, а всего-навсего одна личинка с длиной туловища 2 см и два малька, да еще фотография третьего, все мальки приблизительно по 5 см. Они были пойманы у Гавайских островов и Калифорнии сетями в верхних слоях воды. Ученых поразили громадный по отношению к крохотному туловищу плавник и необычное устройство конечностей - присоски сидят только у их основания, а дальше протягивается странный, тонкий голый отросток, совершенно необычный для кальмаров. Если эти крохотули действительно молодь тех, что видели из подводных аппаратов, то, скорее всего, растопыренные в стороны "плечи" - это участки конечностей с присосками, а бесконечно длинные нити - лишенные присосок отростки.

Вероятно, эти нити и есть главное орудие лова добычи у большепёра: они липкие! На видеокадрах не видно, то ли между ними растянута слизистая пленка, как ткань зонтика между спицами или паучья сеть, и всякие крохотные рачки к ней приклеиваются, то ли никакой пленки нет, а рачки и прочая мелочь просто случайно сталкиваются с кальмарьими конечностями и прилипают к ним, но вряд ли можно сомневаться, что кальмар семиметровой длины именно мелочью и питается. И ловит ее, пассивно дрейфуя с придонным течением.

До сих пор такого питания не было известно ни у одного кальмара. Но нечто подобное обнаружили у одного глубоководного осьминога. Только его охоты иной: он подманивает микроскопических рачков слабым светом своих присосок, превратившихся из органов схватывания предметов в органы свечения. Наивные любопытные рачки приближаются к осьминогу и прилипают к его покрытым слизью рукам.

Ученый, открывший питания этого осьминога, сам засомневался: можно ли наесться миллиметровой мелочью?