Какая работа выполняется человеком, стоящим на неподвижной тележке и бросающим камень массой 5 кг со скоростью 10

Какая работа выполняется человеком, стоящим на неподвижной тележке и бросающим камень массой 5 кг со скоростью 10 м/с относительно земли под углом 60 градусов к горизонту, если масса человека составляет 60 кг, а масса тележки — 40 кг?
Физика – Движение

Объяснение:
Первым делом определим силы, действующие на систему. Масса тележки и человека не изменяется, поэтому общая масса системы составляет 100 кг.

Нарисуем силовую диаграмму:
1. Сила тяжести действует вертикально вниз и равна m * g = 100 кг * 9,8 м/с² = 980 Н.
2. Сила нормальной реакции действует вертикально вверх на неподвижную тележку и равна силе тяжести, то есть 980 Н.

Вторым делом разложим вектор начальной скорости камня на горизонтальную и вертикальную составляющие:
1. Горизонтальная составляющая vcosθ = 10 м/с * cos60°.
2. Вертикальная составляющая vsinθ = 10 м/с * sin60°.

Общая сила, действующая на систему, равна сумме сил нормальной реакции и горизонтальной составляющей начальной скорости камня:
Fsyst = Fнорм + Fгор.
Fsyst = 980 Н + 5 кг * 10 м/с * cos60°.

Аналогично, разложим вектор ускорения камня на горизонтальную и вертикальную составляющие:
1. Горизонтальная составляющая aх = 0, так как нет горизонтальной составляющей ускорения.
2. Вертикальная составляющая ay = -g = -9,8 м/с².

Третьим делом посчитаем работу, выполняемую человеком:
A = Fs * s * cosθ.
A = (физическая сила) * (путь) * cosугла.
A = (Fsyst — m * ay) * s * cosθ.
A = (980 Н + 5 кг * 10 м/с * cos60° — 5 кг * (-9,8 м/с²)) * s * cosθ.

Для полного решения задачи требуется знать значение пути s в метрах, поэтому я не могу дать конкретный ответ без дополнительной информации.

Совет:
Чтобы лучше понять и разобраться с подобными задачами, рекомендуется изучить законы Ньютона, принципы сохранения импульса и энергии, а также векторное сложение скоростей и ускорений.

Задание для закрепления:
Представьте, что тележка и человек на ней находятся на горизонтальной плоскости и тележка движется с постоянной скоростью. Какое ускорение и силы действуют на камень, брошенный человеком в горизонтальном направлении? Что можно сказать о работе, выполненной человеком в этом случае? Опишите ваши ответы подробно.

Твой друг не знает ответ? Расскажи!