Закон сохранения механической энергии применим для 1) любой системы тел в любой системе отсчета 2) любой системы тел при взаимодействиях любыми силами в инерциальных системах отсчета 3) замкнутой системы тел, взаимодействующих только силами и силами всемирного тяготения, в инерциальных системах отсчета 4) замкнутой системы тел, взаимодействующих любыми силами, в инерциальных системах отсчета

Закон сохранения механической энергии применим для 3) замкнутой системы тел, взаимодействующих только силами упругости и силами всемирного тяготения, в инерциальных системах отсчета

1. am=F-Fтрения

am=F-kmg

F=am+kmg

F=m(a+kg)

m=25000/2,1

m=11 904 кг.

3. начальная скорость - v(0)=15 м/с

конечная скорость - v(k) = 0 м/с (так как он в самом верху остановится, прежде чем падать обратно)

ускорение свободного падения - g=10 м/с^2

Найти: время (t)

из формулы ускорения g=( v(k) - v(0) ) / t выводим

t = ( v(k) - v(0) ) / g

t = (0 м/с - 15 м/с) / (-g) (-g - ускорение свободного падения направлено против вектора ускорения камня)

t = -15 м/с / -10 м/с^2

t= 1,5 с

ответ: t=1,5 с.

4. m1 = 50 килограмм - масса мальчика, ловящего мяч;

m2 = 500 грамм - масса мяча;

v2 = 3 м/с (метров в секунду) - скорость мяча до взаимодействия с мальчиком.

Требуется определить v1 (м/с) - скорость мальчика после взаимодействия с мячом.

Переведем единицы измерения массы в систему СИ:

m2 = 500 грамм = 500 * 3-3 = 500 / 1000 = 0,5 килограмм.

Тогда, по закону сохранения импульса (количества движения), получаем:

m2 * v2 = (m1 + m2) * v1;

v1 = m2 * v2 / (m1 + m2);

v1 = 0,5 * 3 / (50 + 0,5) = 5 / 50,5 = 0,1 м/с (результат был округлен до одной десятой).

ответ: скорость мальчика после взаимодействия будет равна 0,1 м/с.

Условие: При включении электромотора в сеть с напряжением U =120 В напряжение на клеммах распределительного щита падает на z =20%. Сопротивление подводящих проводов вместе с сопротивлением генератора составляет R =14 Ом. Какую полезную мощность развивает электромoтор, если его КПД η =0,65?

Решение: При работе электромотора , включенного в сеть постоянного тока, электрическая энергия превращается в механическую и внутреннюю энергию. С внутренней энергией связано нагревание проводников, составляющих электрическую цепь, с механической – вращение якоря электромотора.

Основное уравнение, характеризующее процесс перераспределения энергии, уравнение закона сохранения и превращения энергии (закон Джоуля - Ленца)

Умова: При включенні електродвигуна в мережу з напругою U =120 В напруга на клемах розподільного щита падає на z =20%. Опір підвідних проводів разом з опором генератора становить R =14 Ом. Яку корисну потужність розвиває електромотор, якщо його ККД η =0,65?

Рішення: При роботі електромотора , включеного в мережу постійного струму, електрична енергія перетворюється в механічну і внутрішню енергію. З внутрішньою енергією пов'язано нагрівання провідників, що складають електричну ланцюг, з механічною - обертання якоря електродвигуна.

Основне рівняння, що характеризує процес перерозподілу енергії, рівняння закону збереження і перетворення енергії (закон Джоуля - Ленца)



отнесенной к единице времени.

Предположим, что мотор подключен непосредственно к распределительному щиту и сопротивление соединительных проводов в сумме с сопротивлением его обмотки мало по сравнению с сопротивлением R остальной линии. Если при включенном моторе по цепи идет ток I, то согласно закону сохранения энергии за счет мощности IU, развиваемой источником, происходит нагревание проводов (I2R) и развивается механическая мощность (Nмех):

віднесеної до одиниці часу.

Припустимо, що мотор підключений безпосередньо до розподільного щита і опір з'єднувальних проводів в сумі опір його обмотки мало в порівнянні з опором R іншої лінії. Якщо при включеному двигуні по ланцюгу йде струм I, то згідно із законом збереження енергії за рахунок потужності IU, що розвивається джерелом, відбувається нагрівання проводів (I2R) і розвивається механічна потужність (Nмех):



За счет механической мощности преодолевается трение и совершается полезная работа. Если КПД электромотора η, то полезная мощность равна:За рахунок механічної потужності долається тертя і відбувається корисна робота. Якщо ККД електродвигуна η, то корисна потужність дорівнює:



По условию задачи напряжение на клеммах распределительного щита при включении мотора падает на z. Если рассматривать эти клеммы как зажимы источника, а всю проводку как его внутреннее сопротивление, то можно считать, чтоЗа умовою задачі напруга на клемах розподільного щита при включенні двигуна падає на z. Якщо розглядати ці клеми як затискачі джерела, а всю проводку його внутрішній опір, то можна вважати, що



Из последних двух уравнений найдем силу тока I в цепи и, подставив ее в самую первую формулу, после несложных преобразований и вычислений получим:

З останніх двох рівнянь знайдемо силу струму I в колі і, підставивши її в саму першу формулу, після нескладних перетворень і обчислень отримаємо: