Решение

Учебно-тренировочные сборы 2023 младшая группа № 3

1. Механика

Обозначим отношение

где - рост либо лилипута (для него ), либо великана (для него ).

1.1

1.1 Масса тела пропорциональная его объему, поэтому

Масса лилипута:
г
Масса великана:
т

1.1

1.1 Масса тела пропорциональная его объему, поэтому

Масса лилипута:
г
Масса великана:
т

1.2

1.2 Перевозка Гулливера.

При движении телеги сила тяги лошадей преодолевает силу трения. Поэтому в обычных условиях, когда одна обычная лошадь тянет телегу с одним Гулливером, справедливо уравнение:

Если сила, развиваемая обычной лошадью равна , то сила «лилипутской» лошади равна (так как она пропорциональна площади поперечного сечения мышц). Поэтому для лилипутских лошадей выполняется:

Из уравнений (5)-(6) следует, что

1.2

1.2 Перевозка Гулливера.

При движении телеги сила тяги лошадей преодолевает силу трения. Поэтому в обычных условиях, когда одна обычная лошадь тянет телегу с одним Гулливером, справедливо уравнение:

Если сила, развиваемая обычной лошадью равна , то сила «лилипутской» лошади равна (так как она пропорциональна площади поперечного сечения мышц). Поэтому для лилипутских лошадей выполняется:

Из уравнений (5)-(6) следует, что

1.3

1.3 Прыжки в высоту.

Используем закон сохранения энергии (работа мышц равна изменению потенциальной энергии тела):

Аналогичное уравнение для лилипута (великана) имеет вид

Из этих уравнений следует:

Поэтому высота прыжка лилипута равна
смсм

Если мы применим формулу (10) для великана, то получим
смм

Однако, этот ответ не верный! Из уравнения (8) следует, то сила ног Гулливера равна

Тогда сила ног великана равна

А сила тяжести

что превышает силу ног. Поэтому великан не сможет поднять себя – он подпрыгнуть вообще не сможет!

1.3

1.3 Прыжки в высоту.

Используем закон сохранения энергии (работа мышц равна изменению потенциальной энергии тела):

Аналогичное уравнение для лилипута (великана) имеет вид

Из этих уравнений следует:

Поэтому высота прыжка лилипута равна
смсм

Если мы применим формулу (10) для великана, то получим
смм

Однако, этот ответ не верный! Из уравнения (8) следует, то сила ног Гулливера равна

Тогда сила ног великана равна

А сила тяжести

что превышает силу ног. Поэтому великан не сможет поднять себя – он подпрыгнуть вообще не сможет!