При замыкании ключа общее сопротивление цепи не изменяется, поэтому показания амперметра и вольтметра также не изменяются.
Резонанс наступает при выполнении условия формулы Томсона:
T = 2π√LC.
Период равен: T = λ/c
В первую формулу вместо Т подставим это выражение.
После возведения в квадрат находим ёмкость:
C = λ²/4π²c²L = 942²/(4*3,14159²*(3*10^8)²*(0,5*10^(-3))) = 4,9949*10^(-10) Ф.
Это примерно равно 0,5 нФ или 500 пФ.
В первом случае оно изменит ориентацию в пространстве(перевернется) потому что сила действующаю на него далеко от центра масс, а в втором оно движение будет поступательным
A=m*(V2^2-V1^2)/2=20*10^3*(225-100)/2=125*10^4 Дж
Пусть расстояние между спортсменами L, их скорость v, а скорости тренера v1 и 2v1, тогда, посмотрев на эту задачу глазами спортсмена из колонны мы увидим:
![t_1=\frac{L}{v+v_1}\\ t_2 = \frac{L}{2v_1-v}\\\\ v+v_1 = L/t_1\\ 2v_1-v = L/t_2\\\\ v_1 = L/3(1/t_1+1/t_2)\\ L = \frac{3v_1}{1/t_1+1/t_2} = \frac{3\cdot3.8}{0.2+0.05} = 45.6\\ v = L/t_1-v_1 = 45.6/5-3.8 = 5.32\\ t_3 =L/v = 45.6/5.32\approx 8.57](https://tex.z-dn.net/?f=t_1%3D%5Cfrac%7BL%7D%7Bv%2Bv_1%7D%5C%5C%0At_2+%3D+%5Cfrac%7BL%7D%7B2v_1-v%7D%5C%5C%5C%5C%0Av%2Bv_1+%3D+L%2Ft_1%5C%5C%0A2v_1-v+%3D+L%2Ft_2%5C%5C%5C%5C%0Av_1+%3D+L%2F3%281%2Ft_1%2B1%2Ft_2%29%5C%5C%0AL+%3D+%5Cfrac%7B3v_1%7D%7B1%2Ft_1%2B1%2Ft_2%7D+%3D+%5Cfrac%7B3%5Ccdot3.8%7D%7B0.2%2B0.05%7D+%3D+45.6%5C%5C%0Av+%3D+L%2Ft_1-v_1+%3D+45.6%2F5-3.8+%3D+5.32%5C%5C%0At_3+%3DL%2Fv+%3D+45.6%2F5.32%5Capprox+8.57)
Ответ: расстояние 45.6 м, скорость колонны 5.32м/с, промежуток времени 8.57 сек