1)
По II закону Ньютона:
ma = F - Fтр
a = (F - Fтр) / m = (200*0,02 - 0,2*2*10)/2 = 0
Это значит, что тело движется РАВНОМЕРНО и ПРЯМОЛИНЕЙНО!
А теперь идем дальше:
Работа силы трения и кинетическая энергия РАВНЫ (по закону сохранения энергии!!!)
F * S = m*V²/2
V = √ (2*F*S/m) = √ (2*4*4/2) = 4 м/с
Ответ:
V = 4 м/с
Сила трения, тормозящая поезд массой m, равна F=μ·P=μmg (<span>Р- это сила веса поезда, </span>g≈10м/с² - ускорение свободного падения).
Она замедляет поезд согласно зависимости F=ma.
Значит, μmg=ma, и коэффициент трения μ=a/g.
72км/ч=72000/3600=20м/с
a=20/5=4м/с²
μ=a/g=4/10=0,4 (безразмерная величина)
Применим закон Кулона, потому что наши шарики можно рассматривать как точечные неподвижные заряды.
так как угол 90 градусов, посчитаем расстояние между шариками
R= 2*sin(45 градусов) *L = 2* 0.707*47.9=67.741 см или 0.67 м
F= k * q1* q2/ R^2, так как q1= q2, то F= k * q^2 / R^2,
отсюда заряд
q = корень кв. ( F * R^2 / k)
k = 8,988*10^9 Н·м2/Кл2
так как нити под углом 90 градусов, то угол отколонения от вертикали 45 градусов.
далее, угол 45 градусов (обозначим его А) показывает взаимосвязь между mg(сила тяжести) и F - силой отталкивания:
F/ mg = tg(A), откуда F= tg(A)* mg = tg(45 гр. ) * 0.002кг * 9.8 м/с2 = 0,02 Н
<span>q = корень кв. ( 0,02 Н * (0.67м) ^2 / 8,988*10^9 Н·м2/Кл2 ) =9.994E-7 Кл или ~1 мкКл</span>