Если грузы отпустить, то их суммарная потенциальная энергия будет уменьшаться. Еп = Eп1 + Еп2 = m₁gh₁ + m₂gh₂ = g(m₁h₁ + m₂h₂) Так как тела связаны нитью, перекинутой через неподвижный блок, то сумма h₁+h₂ = const = 1,5 м. Следовательно на какую величину уменьшится h₁, на такую же увеличится и h₂. При этом произведение m₁h₁ уменьшается быстрее, чем растет произведение m₂h₂ (примем, что m₁=3 кг, а m₂ = 1 кг. Первоначальная потенциальная энергия была равна: Eп = 3 кг · 10 Н/кг · 1,5 м + 1 кг · 10 Н/кг · 0 м = 45 Дж После того, как грузы поменялись местами: Еп = 3 кг · 10 Н/кг · 0 м + 1 кг · 10 Н/кг · 1,5 м = 15 Дж. То есть видно, что суммарная потенциальная энергия уменьшилась на 30 Дж.
В момент, когда груз будет отпущен, кинетическая энергия начнет возрастать, так как грузы придут в движение. Возрастать она будет до того момента, пока 3-килограммовый груз не достигнет поверхности стола. В этот момент кинетическая энергия будет максимальна и равна убыли потенциальной энергии. То есть кинетическая энергия возрастет на те же 30 Дж. Однако после того как грузы остановятся, кинетическая энергия вновь станет равна нулю.
Радиус находится по формуле r=mv/qB Если кинетическая энергия, а значит скорость частицы (при неизменной массе) уменьшается в 2 раза, то из формулы видно, что и радиус уменьшится в 2 раза, так как радиус и скорость связаны прямо пропорциональной зависимостью
Давление = сила давление/площадь. p = F/S. Сила давление = сила тяжести: F = m*g. Площадь = 2*площадь ботинка (типа две ноги). S = 2*S0. p = m*g/(2*S0). 300 см^2 = 0.03 м^2. p = 48*10/(2*0.03) = 8000 Па.