Автомобиль на бензиновом двигателе массой 2.5 тонны, после красного сигнала светофора разгоняется за 12 секунд до скорости 57,6 км/ч. Найти массу сгоревшего топлива, если КПД двигателя равен 23%

ответ: d²α/dt²+p*E*α/J=0, T=2*π*√[J/(p*E)].

Объяснение:

Со стороны электрического поля на диполь действует момент сил M=-p*E*sin(α). По основному уравнению динамики вращательного движения, M=J*d²α/dt², где t - время. Отсюда J*d²α/dt²-M=0, или J*d²α/dt²+p*E*sin(α)=0. Но так как по условию угол α мал, то sin(α)≈α, и тогда это уравнение принимает вид J*d²α/dt²+p*E*α=0. Разделив его на J, получаем искомое уравнение: d²α/dt²+p*E*α/J=0. Для его решения составляем характеристическое уравнение: k²+p*E/J=0. Оно имеет решения k1=i*√(p*E/J) и k2=-i*√(p*E/J), где i=√-1. Тогда α(t)=A*cos[t*√(p*E/J)]+B*sin[t*√(p*E/J)]=C*sin[t*√(p*E/J)+β]=C*sin(ω*t+β), где угловая частота ω=2*π/T=√(p*E/J). Отсюда период колебаний T=2*π/ω=2*π*√[J/(p*E)].  

Для частных случаев равномерных движений мгновенная скорость всегда равна средней, поскольку в любой момент времени путь l(t) = vt следовательно v ср = l/t = vt/t = v

В общем случае мгновенная скорость может в определенные моменты времени оказываться равной средней скорости по тому или иному промежутку времени. Можно доказать, что прямоугольник, равновеликий криволинейному,  ограниченному сверху гладкой непрерывной кривой, и имеющий с ним общее нижнее основание, пересекает верхней стороной эту кривую по крайней мере в одной точке. Но доказательство этого утверждения - скорее математическая, а не физическая проблема.