Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»

Valter правка от
правка #20327 предыдущая #14771 ← раньше
@@ -1,17 +1,27 @@
### Условие
−$2.2.42.$ С какой силой давит на землю кобра, когда она, готовясь к прыжку, поднимается вертикально вверх с постоянной скоростью v? Масса змеи m, её длина l.
+$2.2.42.$ С какой силой давит на землю кобра, когда она, готовясь к прыжку, поднимается вертикально вверх с постоянной скоростью $v$? Масса змеи $m$, её длина $l$.
### Решение
−Для подъёма своего тела кобра должна совершить работу чтобы изменить положение своего центра масс и сообщить ему скорость. Если кобра становится на хвост, то центр тяжести приподнимется над поверхностью земли на расстояние 𝐿/2 .
+![Силы действующие на кобру|262x195, 50%](../../img/2.2.42/Снимок экрана 2026-08-25 232749.png)
−Состояние кобры перед прыжком определится в виде суммы Eк., обусловленной движением вертикально вверх и Eп. конечного положения центра масс.
+Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона в импульсной форме. Рассмотрим малый участок кобры длиной $\Delta x$ и массой $\Delta m$. При отрыве от земли этот участок скачкообразно приобретает скорость $v$, а значит, и импульс:
+$$\Delta P = \Delta m \cdot v$$
−A = mU^2/2+mgl/2. Fl/2 = mU^2/2+mgl/2. Fl = mU^2+mgl. F = mU^2+mgl/l = m(U^2+gl)/l = m/l(U^2+gl).
+Так как змея однородна, масса этого малого участка равна:
+$$\Delta m = \frac{m}{l} \Delta x$$
−#### Ответ
+По второму закону Ньютона, дополнительная сила $F_{\text{имп}}$, необходимая для постоянного ускорения (приведения в движение) всё новых и новых участков поднимающейся змеи, равна скорости изменения импульса:
+$$F_{\text{имп}} = \frac{\Delta P}{\Delta t} = \frac{\Delta m}{\Delta t} v = \frac{m}{l} \frac{\Delta x}{\Delta t} v$$
−A = m(U^2+gl)/l = m/l(U^2+gl).
+Поскольку $\frac{\Delta x}{\Delta t} = v$ (скорость подъема змеи), получаем:
+$$F_{\text{имп}} = \frac{mv^2}{l}$$
+Общая сила реакции опоры $N$, с которой земля действует на змею, складывается из силы тяжести всей змеи ($mg$, так как часть на земле давит своим весом, а часть в воздухе поддерживается телом) и этой дополнительной силы $F_{\text{имп}}$:
+$$N = mg + \frac{mv^2}{l} = m\left(g + \frac{v^2}{l}\right)$$
+По третьему закону Ньютона, сила, с которой кобра давит на землю, по модулю равна реакции опоры $N$.
+
+#### Ответ
+$$N = m\left(g + \frac{v^2}{l}\right)$$