Естественные науки

физика! помогите решить задачку 8-9 кл плис!

С какой силой давит на землю кобра, которая, готовясь к прыжку, поднимается вертикально вверх с постоянной скоростью u? масса змеи m, ее длина l а)mg б)m(u в квадрате/2+gl) / l в)mgl/u г)m(u в квадрате + 2gl) / l д)m(u в квадрате + gl) / l заранее благодарю)
Галина Старцева
Галина Старцева
501
На самом деле здесь присутствует и дополнительная сила, и ускорение. Необычность задачи в том, что здесь изменяется скорость не по модулю, а по направлению.
Задачку проще решить, либо составляя дифференциальное уравнение движения, либо анализируя вектора скоростей.
Скорее всего, в 8 - 9 классе этого не делают.
Попробуем по-другому. (Для наглядности выражений в некоторых местах поставлен знак (*), который означает умножение, также как и отсутствие знака между символами) .
Предположим, что это гигантская кобра длиной много метров.
Часть кобры длиной в одну единицу длины (метр) имеет массу m/l.
За время t часть кобры длиной ut и массой utm/l приобретает вертикальную скорость u, соответственно вертикальная часть кобры приобретает дополнительный вертикальный импульс u*(utm/l).
Но, как известно, изменение импульса равно импульсу силы, F*t, т. е. uutm/l = Ft
Таким образом, на вертикальную часть кобры во время подьёма постоянно действует сила F со стороны опоры, которая является реакцией на дополнительную (к весу) силу, с которой горизонтальная часть кобры отталкивается от земли.
Эта сила равна: F = uum/l
Вес кобры в любом случае mg
Результирующая сила: mg + uum/l = m(g +uu/l) = m(u в квадрате + gl)/l.
Т. е. по моему мнению, правильный ответ д).
Ольга Осетрова
Ольга Осетрова
4 477
Лучший ответ
Галина Старцева спасибо за ответ и хорошее объяснение)
Id216967672 .... хорошо хоть кто то про закон сохранения импульса знает))
Оригинальная задача, в наше время таких не было.. .
Правильный ответ а) mg.
Обоснование: Если бы змея поднималась вверх с ускорением, то она оказывала бы на землю дополнительное давление, помимо своего веса. Но она движется равномерно. Значит, никакой дополнительной силы к весу змеи не добавляется. Полагаю, что это следует из 1 и 2 законов Ньютона.

Может быть, более наглядно это объяснить так:
Вы сидите на корточках на поверхности весов - тех самых, что используют дома женщины, желающие сбросить вес.
а) Вы резко встаете - стрелка весов также резко прыгает вправо, т. к. ваше давление на опору увеличилось.
б) Вы встаете медленно, плавно и совершенно равномерно. Если вам это удастся, то стрелка весов не изменит положения.
Вера Аливанкина
Вера Аливанкина
84 842
Галина Старцева ответ конечно хороший))) но разве сила не зависит от длины и скорости змеи??
Вера Аливанкина Будь это хоть 10-метровая анаконда, если она будет двигаться равномерно и прямолинейно, ее давление на землю не увеличится.
Надо сказать, что задача сама по себе не удачна, ведь на самом деле змея движется не целиком, нижняя ее часть остается на земле, а верхняя плавно разворачивается и поднимается вверх. То есть, она движется не как единое целое - а в курсе элементарной физике рассматриваются только такие тела. Так что эта задача очень условна.
Так вот, по 2 закону Ньютона F = ma любая сила имеет место только там, где есть ускорение. В данном случае сила притяжения Земли F = mg заставляет тело давить на опору (поверхность земли) с силой, равной силе притяжения (по 3 закону Ньютона): Р = mg.
А если тело стало двигаться равномерно и прямолинейно (неважно в какую сторону - вправо, влево, вверх), при таком движении никакого ускорения не возникает. Поэтому и никакой дополнительной силы не будет.
Вера Аливанкина Обоснуйте, хотя бы вкратце.
Вера Аливанкина Сомневаюсь, что в школьной физике такие нюансы рассматриваются.
Денис Гурьев это не правильный ответ

Похожие вопросы