каким видом энергии обладает мяч лежащий на футбольном поле

29.10.202314.07.2022 admin 0 Comments

Урок на тему: «Законы сохранения в механике»

«Законы сохранения в механике»

1. Повторить, обобщить и систематизировать знания учащихся по теме «Законы сохранения в механике».

Вид урока: повторительно-обобщающий урок.

Оборудование, программно-дидактическое обеспечение к уроку:

Тест по теме «Импульс, работа, мощность, энергия».

Постановка темы и цели урока.

Проверка основных вопросов темы.

Повторение знаний: тест.

Практикум решения задач:

Итоги урока, выставление оценок.

Что такое импульс тела

Импульс силы. Единицы измерения.

Как направлены импульс и сила

Закон сохранения импульса

Основатель реактивного движения

Первый человек совершивший полет в космос.

Формула работы силы. Единицы измерения работы силы.

Виды энергии. Определение и формула кинетической и потенциальной энергий.

Потенциальная энергия упругодеформированного тела.

В замкнутой системе, полная механическая энергия……

Для того чтобы увеличить кинетическую энергию тела в 9раз, надо скорость тела увеличить в

• 1)81раз; 2)9раз; 3)3раза; 4)√3раз

Автомобиль движется равномерно по мосту, перекинутому через реку. Механическая энергия автомобиля определяется

• 1)только его скоростью и массой • 2)только высотой моста над уровнем воды в реке • 3)скоростью, массой, высотой моста над уровнем воды в реке • 4) скоростью, массой, уровнем отсчета потенциальной энергии и высотой над этим уровнем

Со дна аквариума всплывает мячик и выпрыгивает из воды. В воздухе он обладает кинетической энергией, которую приобрел за счет уменьшения

• 1)внутренней энергии воды • 2)потенциальной энергии мяча • 3)потенциальной энергии воды • 4)кинетической энергии воды

Два шара массами 0,5кг и 0.3 кг движутся навстречу друг другу со скоростями V₁=2м/с V₂=5м/с. Найти скорость после абсолютно не упругого удара.

1.В каких единицах измеряют импульс в системе СИ?

1. В каких единицах измеряют энергию в системе СИ?

2.Какая из названных нижефизических величин является векторной?

А) работа Б) энергия

2.Какая из названных ниже физических величин является скалярной?

В) импульс Г) перемещение

3.Какое выражение соответствует определению кинетической энергии тела?

3.Какое выражение соответствует определению импульса тела?

4. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии поднятого над Землей?

4. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии сжатой пружины?

5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения импульса для случая взаимодействия двух тел?

А ) m1v12/2+mgh1 = mv22/2+mgh2

В) m1v1+ m2v2 = m1u1 +m2u2

5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения механической энергии?

Г) m1v1+m2v2 = m1u1 +m2u2

6.Как изменится потенциальная энергия деформированного тела при увеличении его деформации в 2 раза?

А) Увеличится в 4 раза Б) Уменьшится в 2 раза

В) Увеличится в 2 раза Г) Уменьшится в 4 раза

6. Как изменится кинетическая энергия тела, если скорость тела уменьшится 2 раза?

А) Уменьшится в 4 раза Б) Уменьшится в 1,5 раза

В ) Уменьшится в 2 раза Г) Уменьшится в 3 раза

7. Каким видом энергии обладает парашютист во время прыжка?

А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0

7. Каким видом энергии обладает мяч, удерживаемый под водой?

А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0

8. Каким видом энергии обладает мяч, лежащий на футбольном поле?

А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0

8. Каким видом энергии обладает пружина часов после завода?

А) ЕК Б) ЕР В) ЕК + ЕР Г) Е=0

9. Какой знак имеет работа, совершаемая силой упругости при сжатии пружины?

А) >0 Б) 0 Б) 0 Б) 0 Б) Скачать Добавить комментарий Работы автора

Источник

Презентация была опубликована 7 лет назад пользователемДенис Истомин

Презентация на тему: » Тест по теме «Импульс, работа, энергия» Учитель Кононов Геннадий Григорьевич СОШ 29 Славянский район Краснодарского края.» — Транскрипт:

1 Тест по теме «Импульс, работа, энергия» Учитель Кононов Геннадий Григорьевич СОШ 29 Славянский район Краснодарского края

2 1. В каких единицах измеряют импульс в системе СИ? А) 1 кг Б) 1 Н В) 1 кг*м/с Г) 1 Дж 1. В каких единицах измеряют энергию в системе СИ? А) 1 Вт Б) 1 Н В) 1 кг*м/с Г) 1 Дж 2. Какая из названных ниже физических величин является векторной? А) работа Б) энергия В) сила Г) масса 2. Какая из названных ниже физических величин является скалярной? А) сила Б) работа В) импульс Г) перемещение 3. Какое выражение соответствует определению кинетической энергии тела? А) mv Б) mv 2 В) mv 2 /2 Г) Ft 3. Какое выражение соответствует определению импульса тела? А) ma Б) mv В) Ft Г) mv 2 /2

3 4. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии поднятого над Землей? А) mv 2 /2 Б) mgh В) kx 2 /2 Г) mgh/2 4. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии сжатой пружины? А) mv 2 /2 Б) mgh В) kx 2 /2 Г) kx 2 5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения импульса для случая взаимодействия двух тел? А) m 1 v 1 2 /2+mgh 1 = mv 2 2 /2+mgh 2 Б) F t = mv 2 –mv 1 Г) р= mv. В) m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 u 1 +m 2 u 2 5. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения механической энергии? А) А= mgh 2 –mgh 1 Б) А= mv 2 2 /2–mv 2 1 /2 В) Е k1 +Е p1 = Е k2 + Е p2 Г) m 1 v 1 +m 2 v 2 = m 1 u 1 +m 2 u 2

4 6. Как изменится потенциальная энергия деформированного тела при увеличении его деформации в 2 раза? А) Увеличится в 4 раза. Б) Уменьшится в 2 раза В) Увеличится в 2 раза. Г) Уменьшится в 4 раза 6. Как изменится потенциальная энергия тела, поднятого над Землей на высоту 6 м, при уменьшении высоты на 4 м? А) Уменьшится в 4 раза. Б) Уменьшится в 1,5 раза В ) Уменьшится в 2 раза. Г) Уменьшится в 3 раза 7. Шарик скатывается с горки по трем разным желобам. В начале пути скорости шарика одинаковы. В каком случае скорость шарика в конце пути 1 наибольшая? 3 2 А) в первом Б) во втором В) в третьем Г) во всех случаях скорость одинакова 7. Шарик скатывается с горки по трем разным желобам. В начале пути скорости шарика одинаковы. В каком случае скорость шарика в конце пути 1 наименьшая? 3 2 А) в первом Б) во втором В) в третьем Г) во всех случаях скорость одинакова

5 8. Автомобиль массой 1 т движется равномерно по мосту на высоте 10 м над поверхностью Земли. Скорость автомобиля 10 м/с. Чему равна кинетическая энергия автомобиля? А) 50 к Дж Б) 5 к Дж В) 100 к Дж Г) 150 к Дж 8. Автомобиль массой 1 т движется равномерно по мосту на высоте 10 м над поверхностью Земли. Скорость автомобиля 10 м/с. Чему равна потенциальная энергия автомобиля? А) 50 к Дж Б) 5 к Дж В) 100 к Дж Г) 150 к Дж 9. Скорость легкового автомобиля в 3 раза больше скорости грузового, а масса грузового – в 6 раз больше легкового. Сравните модули импульсов легкового р 1 и грузового р 2 автомобилей. А) р 1 = р 2 Б) р 2 = 2 р 1 В) р 1 = 2 р 2 Г) р 2 = 4 р 1 9. Скорость легкового автомобиля в 4 раза больше скорости грузового, а масса грузового – в 2 раз больше легкового. Сравните модули импульсов легкового р 1 и грузового р 2 автомобилей. А) р 1 = р 2 Б) р 2 = 2 р 1 В) р 1 = 2 р 2 Г) р 1 = 4 р 2

6 10. Каким видом энергии обладает парашютист во время прыжка? А) Е К Б) Е Р В) Е К + Е Р Г) Е=0 10. Каким видом энергии обладает мяч, удерживаемый под водой? А) Е К Б) Е Р В) Е К + Е Р Г) Е=0 11. Каким видом энергии обладает мяч, лежащий на футбольном поле? А) Е К Б) Е Р В) Е К + Е Р Г) Е=0 11. Каким видом энергии обладает пружина часов после завода? А) Е К Б) Е Р В) Е К + Е Р Г) Е=0 12. Какой знак имеет работа, совершаемая силой упругости при сжатии пружины? А) >0 Б) 0 Б) 0 Б) 0 Б) 0 Б) 0 Б) 0 Б) 0 Б)

7 14. На рисунке приведен график зависимости потенциальной энергии груза от высоты его подъема над поверхностью земли. Какова масса этого груза? А) 20 кг Б) 2 кг В) 0,5 кг Г) 0,05 кг. 14: На рисунке представлен график зависимости координаты тела массой 1 кг от времени. Определить изменение импульса этого тела за 10 секунд. А) 10 кг·м/с Б) 0 В) 6 кг·м/с Г) 60 кг·м/с

8 15. Товарный вагон, движущийся с небольшой скоростью, сталкивается с другим вагоном и останавливается. При этом пружина буфера сжимается. Какие преобразования энергии происходят в этом процессе? 1) Кинетическая энергия вагона преобразуется в потенциальную энергию пружины 2) Кинетическая энергия вагона преобразуется в его потенциальную энергию 3) Потенциальная энергия пружины преобразуется в ее кинетическую энергию 4) Внутренняя энергия пружины преобразуется в кинетическую энергию вагон 15. Парашютист спускается с неизменной скоростью, а энергия его взаимодействия с Землей постепенно уменьшается. Как объяснить, что закон сохранения энергии при этом не нарушается? 1) потенциальная энергия парашютиста преобразуется полностью в его кинетическую энергию 2) полная механическая энергия не меняется 3) кинетическая энергия парашютиста полностью преобразуется во внутреннюю энергию парашютиста и воздуха 4) энергия взаимодействия парашютиста с Землей полностью преобразуется во внутреннюю энергию взаимодействовавших тел

11 1. Мяч летит вверх 2. Мяч летит вниз Физические величины Их изменение А) кинетическая энергия Б) потенциальная энергия В) полная механическая энергия Г) импульс 1)не изменится 2)увеличится 3)уменьшится

Источник

Обобщающий урок по теме»Законы сохранения в механике»

Выбранный для просмотра документ Контрольная работа.docx

Контрольная работа по теме: «Законы сохранения»

Запиши формулу для вычисления импульса тела.

Найдите импульс тела массой 8 т, движущегося со скоростью 72 км/ч

На какой высоте потенциальная энергия тела массой 60 кг равна 300 Дж?

Какова кинетическая энергия автомобиля массой 1 тонна, движущегося со скоростью 36 км/ч?

Мяч брошен вертикально вверх с начальной скоростью 36 км/ч. На какую максимальную высоту он поднимется?

С лодки массой 240 кг, движущейся без гребца со скоростью 1 м/с, выпал груз массой 80 кг. Какой стала скорость лодки?

Запиши формулу для расчета потенциальной энергии тела.

Найдите импульс грузового автомобиля массой 10 т, движущегося со скоростью 36 км/ч

Какова кинетическая энергия тела массой 2 тонны, движущегося со скоростью 48 км/ч?

Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 15 м/с. На какой высоте его потенциальная энергия равна кинетической?

Какую скорость будет иметь стартовая ракета, масса которой равна 1 тонна, если в результате горения топлива выбрасывается 200 кг газов со скоростью 2 км/с?

4. С какой скоростью должен двигаться автомобиль массой 3 тонны, чтобы его кинетическая энергия была равна 40 кДж.

Выбранный для просмотра документ Тест по теме законы сохранения.docx

Тест по теме: «Законы сохранения».

1. В каких единицах измеряют импульс в системе СИ?

1. В каких единицах измеряют энергию в системе СИ?

2. Какое выражение соответствует определению кинетической энергии тела?

2. Какое выражение соответствует определению импульса тела?

3. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии поднятого над Землей?

3. Какое выражение соответствует определению потенциальной энергии сжатой пружины?

4. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения импульса для случая взаимодействия двух тел?

4. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону сохранения механической энергии?

5.Как изменится потенциальная энергия деформированного тела при увеличении его деформации в 2 раза?

А) Увеличится в 4 раза

Б) Уменьшится в 2 раза

В) Увеличится в 2 раза

Г) Уменьшится в 4 раза

5. Как изменится кинетическая энергия тела, если скорость тела уменьшится 2 раза?

А) Уменьшится в 4 раза

Б) Уменьшится в 1,5 раза

В ) Уменьшится в 2 раза

Г) Уменьшится в 3 раза

6. Каким видом механической энергии обладает мяч, лежащий на футбольном поле?

А) Е _К Б) Еп В) Е _К + Еп Г) Е=0

6. Каким видом механической энергии обладает пружина часов после завода?

А) Е _К Б) Еп В) Е _К + Еп Г) Е=0

Выбранный для просмотра документ законы сохранения.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Обобщающий урок. Решение задач по теме: «Законы сохранения в механике»

Повторение. 1.Какие законы сохранения мы изучили в курсе механики? 2.Что называется импульсом тела? В каких единицах он измеряется? Какое имеет направление? Запишите формулу. 3. Сформулируйте и запишите закон сохранения импульса. 4. Какая энергия называется кинетической энергией тела? По какой формуле она рассчитывается?

5. Какая энергия называется потенциальной энергией тела? 6. Запишите формулу для расчета потенциальной энергии тела, поднятого над Землей? 7. Запишите формулу для расчета потенциальной энергии упругодеформированного тела? 8. Что называется полной механической энергией системы? 9. Сформулируйте и запишите закон сохранения механической энергии.

10.Оба закона сохранения справедливы лишь для замкнутых систем. Какая система тел называется замкнутой? 11. Закон сохранения энергии предполагает превращение одного вида механической энергии в другой. Приведите примеры таких превращений.

Тест по теме. Взаимопроверка. 1 вариант В В Б В А Г 2 вариант Г Б В В А Б 6 правильных ответов – 5 баллов 5 правильных ответов – 4 балла 4 правильных ответов – 3 балла 0-3 правильных ответов – 2 балла

Решение задач. С наклонной плоскости высотой 8м скатывается шарик. Найдите скорость шарика у основания плоскости. Ответ: 4м/с

Царь пушка имеет массу 40 т, а масса каждого снаряда 100 кг. Какова скорость вылета снаряда из пушки, если скорость отдачи самой пушки 0,2 м/с? Ответ: 80 м/с

Оцени свою работу на уроке и ответь на вопросы анкеты.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Обобщающий урок по теме «Законы сохранения». Методический материал может быть использован для групп СПО или учащихся 10 класса с целью повторить, обобщить, систематизировать знания по данной теме. Разработка включает презентацию, тест с ответами и критериями оценки и контрольную работу в двух вариантах с критериями оценок.

Номер материала: ДБ-790523

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Путин поручил сократить количество контрольных работ в школах

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

В Калифорнии детей учат молиться ацтекскому богу

Время чтения: 1 минута

Учителя рассказали, какую зарплату хотели бы получать

Время чтения: 1 минута

Путин назвал уровень доходов преподавателей одним из социальных приоритетов

Время чтения: 1 минута

Онлайн-регистрация на ГИА для школьников Москвы откроется 1 октября

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Каким видом энергии обладает мяч лежащий на футбольном поле

Груз колеблется на пружине, подвешенной вертикально к потолку, при этом максимальное расстояние от потолка до центра груза равно H, минимальное h. В точке, удаленной от потолка на расстояние h:

1) кинетическая энергия шарика максимальна

2) кинетическая энергия шарика минимальна

3) потенциальная энергия пружины максимальна

4) потенциальная энергия взаимодействия шарика с землей минимальна

В точке, удаленной от потолка на расстояние h, шарик меняет направление своего движения. Он перестает подниматься и начинает опускаться, поэтому скорость его в этой точке равна нулю, а значит, кинетическая энергия минимальна. Утверждения 3 и 4 относятся к положению шарика, когда он удален от потолка на расстояние H. В этот момент пружина максимально растянута, а шарик находится на минимальном расстоянии от земли.

правильными являются два ответа(2 и 3), так как если кинетическая энергия шарика минимальна, то потенциальная энергия пружины максимальна

То, что Вы говорите, справедливо только для горизонтально колеблющегося пружинного маятника, но не для вертикального (не забывайте про потенциальную энергию груза в поле тяжести земли). В поле тяжести пружина сразу немного растягивается, и в положении равновесия энергия пружины уже отлична от нуля. Теперь тело колеблется от положения равновесия в обе стороны на величину амплитуды. Если тело едет в вверх из положения равновесия, то деформация пружины сначала только уменьшается, а потом немного увеличивается (если амплитуда больше начального растяжения). Если же тело едет вниз, то оно продолжает растягивать пружину и в самой низкой точке пружина растянута максимально.

Все верно, но минимальнее нуля скорость по величине все равно быть не может 🙂

В задаче говорится о точке. Когда пружына проходит через нее, то можно говорить о трех вариантах:

1)Она имеет максимальную скорость (еще двигается)

2) Она остановилась

3) Пружина начинает движение в сторону положения равновесия.

Поетому не совсям понятное условие.

В задаче сказано, что этой точке соотвествует минимальное расстояние до потолка, а значит в этой точке происходит разворот, скорость равна нулю.

Два шарика, массы которых m = 0,1 кг и М = 0,2 кг, висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях одинаковой длины l (см. рисунок). Левый шарик отклоняют на угол 90° и отпускают с начальной скоростью, равной нулю. В результате абсолютно неупругого удара шариков выделяется количество теплоты Q = 1 Дж. Определите длину нитей l.

Какие законы Вы используете для описания неупругого столкновения шаров? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. Шарики в данных условиях можно принять за материальные точки. До столкновения на первый шарик не действует сила сопротивления воздуха. Следовательно, применим закон сохранения энергии.

При взаимодействии тел внешняя сила тяжести не оказывает действия в горизонтальном направлении, а сила сопротивления не действуют. Поэтому в инерциальной системе отсчета можно применить закон сохранения импульса тел. Соударение абсолютно неупругое, поэтому в инерциальной системе отсчета можно применить закон превращения энергии.

Перейдем к решению. Запишем закон сохранения механической энергии до удара:

закон сохранения импульса при ударе:

количество теплоты, выделившееся при ударе:

Решая систему уравнений (1) — (3), получаем:

Один конец невесомой горизонтальной пружины жесткостью k закреплен, а к другому — присоединен шарик массой m. Изначально пружина сжата на величину x. Когда пружина полностью распрямится, полная механическая энергия шарика

1) увеличится на величину

2) уменьшится на величину

4) будет неизвестна, так как не задана скорость

Для системы пружина-шарик выполняется закон сохранения полной механической энергии. Вся энергия сжатой пружины переходит в кинетическую энергию движения шарика. Таким образом, полная механическая энергия шарика увеличится на величину

полная механическая энергия складывается из потенциальной и кинетической

вся энергия потенцил0аьная перешла в кинетическую. от этого сумма же не меняется. почему изменится полная мех. энергия??

Обратите, что в вопросе задачи спрашивается о полной механической энергии шарика, а не всей системы. Пружина совершает положительную работу по разгону шарика, в результате механическая энергия шарика увеличивается

В общем случае Ваше решение не будет верным. Дело в том, что в тот момент,когда пружина полностью распрямится ее точки будут иметь максимальную скорость. То есть сама пружина в момент полного выпрямления будет обладать кинетической энергией. Следовательно на долю шарика придется меньшая энергия, чем потенциальная энергия сжатой пружины.

Чтобы Ваше решение было верным, в условии задачи следует добавить, что масса пружина много меньше массы шарика (пружина невесома).

В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки шарик, имеющий положительный заряд q. Шарик подвешен на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен скорость движения шарика равна v. Найдите массу шарика m.

1) На чертеже указаны силы, действующие на шарик.

2) II закон Ньютона в проекциях на оси:

3) Так как то выражение для массы:

Ответ:

К концу вертикального стержня привязана лёгкая нерастяжимая нить с маленьким грузиком на конце. Грузик раскрутили на нити так, что она отклонилась от вертикали на угол α = 30º (см. рисунок). Как и во сколько раз надо изменить угловую скорость ω вращения грузика вокруг стержня для того, чтобы этот угол стал равным β = 60º?

Какие законы Вы использовали для описания движения шарика? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. По условию задачи нить является легкой и нерастяжимой. Силами сопротивления воздуха можно пренебречь. Поэтому движение шарика обусловлено действием двух сил — силы натяжения нити и силы тяжести. Следовательно, шарик можно считать материальной точкой, которая движется равномерно по окружности в горизонтальной плоскости с центростремительным ускорением. Для описания движения шарика можно использовать законы равномерного движения материальной точки по окружности.

Перейдем к решению.

1. Обозначим силу натяжения нити T, массу грузика m, длину нити l, радиус окружности, по которой вращается грузик, R, и изобразим систему на рисунке (см. рисунок).

2. Запишем уравнение движения грузика по окружности вокруг стержня в проекциях на вертикальную ось и на радиус окружности с учётом выражения для центростремительного ускорения грузика:

3. Из написанных соотношений следует, что а

4. Для того, чтобы угол отклонения нити стал равным β, угловая скорость вращения грузика должна увеличиться в

раза.

Ответ: увеличится в 1,3 раза.

В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен скорость движения шарика равна v. Найдите заряд шарика q.

1) На чертеже указаны силы, действующие на шарик.

2) II закон Ньютона в проекциях на оси:

3) Так как то выражение для заряда:

Ответ:

В однородном магнитном поле с индукцией направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой подвешенный на нити длиной (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна Найдите заряд шарика.

1) На чертеже указаны силы, действующие на шарик.

2) II закон Ньютона в проекциях на оси:

3) Так как то выражение заряда:

Ответ:

Горизонтальная поверхность разделена на две части: гладкую и шероховатую. На границе этих частей находится кубик массой m = 100 г. Со стороны гладкой части на него по горизонтали налетает металлический шар массой M = 300 г, движущийся со скоростью v₀ = 2 м/с. Определите расстояние L, которое пройдёт кубик до остановки после абсолютно упругого центрального соударения с шаром. Коэффициент трения кубика о поверхность μ = 0,3.

Какие законы Вы используете для описания взаимодействия кубика и шарика? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. Кубик и шарик движутся поступательно, поэтому их можно принять за материальные точки. При переходе с гладкой на шероховатую поверхность пренебрегаем вращением шарика. При взаимодействии тел внешние силы тяжести и реакции опоры не оказывают действия в горизонтальном направлении, а силы трения и сопротивления не действуют. Поэтому в инерциальной системе отсчета можно применить закон сохранения импульса тел. Соударение абсолютно упругое, поэтому нет потерь энергии, в инерциальной системе отсчета можно применить закон сохранения энергии.

При переходе на шероховатую поверхность применима теорема о кинетической энергии для работы внешней силы трения.

Перейдем к решению.

1. Кубик и шар считаем материальными точками, не учитываем энергию вращения шара после удара и процесс перехода кубика с гладкой части на шероховатую.

2. Так как соударение абсолютно упругое, то можно записать закон сохранения импульса и механической энергии для шара и кубика:

где — скорость кубика; — скорость шара сразу после удара.

3. Из этих выражений получаем:

4. Для описания движения кубика после удара до остановки можно, например, воспользоваться законом изменения механической энергии:

5. Объединяя полученные выражения, получаем:

Ответ:

Горизонтальная поверхность разделена на две части: гладкую и шероховатую. На границе этих частей находится небольшой кубик. Со стороны гладкой части на него налетает по горизонтали шар массой М = 200 г, движущийся со скоростью v₀ = 3 м/с. Определите массу кубика m, если он остановился после абсолютно упругого центрального соударения с шаром на расстоянии L = 1 м от места столкновения. Коэффициент трения кубика о поверхность μ = 0,3.

Перейдем к решению.

где — скорость кубика; — скорость шара сразу после удара.

3. Из этих выражений получаем:

Объединяя полученные выражения, получаем:

5. Откуда масса кубика:

Ответ:

Маятник состоит из маленького груза массой и очень легкой нити подвеса длиной Он висит в состоянии покоя в вертикальном положении. В груз ударяется небольшое тело массой летевшее в горизонтальном направлении со скоростью После удара тело останавливается и падает вертикально вниз. На какой максимальный угол маятник отклонится от положения равновесия после удара?

Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тела и шарика? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. При отсутствии действия внешних сил (сил сопротивления и трения) шарик и тело составляют замкнутую систему, для которой в инерциальной системе отсчета выполняется закон сохранения импульса. Сила тяжести является также внешней силой, но, т.к. время взаимодействия очень мало, то этим действием можно пренебречь.

При дальнейшем движении применен закон сохранения энергии, т.к. отсутствует действие силы сопротивления воздуха.

Перейдем к решению. В соответствии с законом сохранения горизонтальной проекции импульса на направление движения тела в момент удара имеем где — скорость груза маятника сразу после удара. При дальнейшем движении от положения равновесия до максимального отклонения сохраняется механическая энергия груза маятника: где — высота подъема груза над положением равновесия. Из написанных уравнений получаем: