mausgaly

02.07.2021

Контрольная работа по теме «законы сохранения в механике» вариант 1 1. в каком из перечисленных ниже примеров движения тел импульс не изменяется? а. груз краном поднимают равноускоренно вверх. б. шар скатывается без трения по наклонной плоскости. в. брусок скатывается с наклонной плоскости, замедляя движение. г. автомобиль тормозит перед светофором. д. шар, летевший горизонтально, падает в тележку с песком, находящуюся на гладкой горизонтальной поверхности. 2. в каком из примеров, перечисленных в 1, механическая энергия тел не изменяется? вопросы 3–6 относятся к следующей . две тележки массами 2m и m движутся по гладкой горизонтальной поверхности в одном направлении со скоростями, соответственно равными 4v и v (рис. 1 3. определите отношение импульса первой тележки к импульсу второй до соударения. а. б. в. г. д. 4. определите отношение кинетических энергий которыми обладали тележки до соударения. а. б. в. г. д. 5. чему равна величина общего импульса тележек до соударения? а. mv. б. 3mv.в. 5 mv. г. 7 mv. д. 9 mv. 6. пусть после того, как первая тележка нагонит вторую, они станут двигаться вместе. чему будет равна величина их общей скорости после соударения? а. 0. б. v. в. 2v г. 3v д. 4v 7. пробирку с небольшим количеством эфира, закрытую пробкой, подвешивают на нити (рис. 2) и начинают нагревать. при этом пробка вылетает со скоростью, указанной на рисунке стрелкой. какая из стрелок соответствует скорости, приобретённой пробиркой, если её масса в 2 раза превосходит массу пробки? 8. на рисунке 3 стрелкой показаны величина и направление импульса шара, движущегося к неподвижному шару. какая из пар стрелок соответствует импульсам шаров после их центрального соударения? вопросы 9–13 относятся к следующей . шарик массой m = 0, 04 кг скользит с высоты н = 1 м по поверхности, форма которой показана на рисунке 4, и останавливается в точке 5. причём сила трения действует на шарик только на участке между точками 4 и 5, а g = 10 м/с2, h = 0, 75 м. 9. чему равна величина потенциальной энергии шарика в начальном положении (точка 1)? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 10. чему равна величина кинетической энергии шарика в точке 3? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 11. чему равна работа, совершённая силой тяжести на пути от точки 2 до точки 4? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 12. чему равна работа, совершённая силой тяжести на пути от точки 4 до точки 5? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 13. чему равен модуль силы трения на участке между четвёртой и пятой точками, если расстояние между ними 2 м? а. 0. б. 0, 2 н. в. 0, 3 н. г. 0, 4 н. д. 0, 5 н. вопросы 14–15 относятся к следующей . движущийся шар ударяется о пружину и сжимает её (рис. 5). 14. определите отношение величин потенциальной энергии сжатия пружины если шар во время удара имеет скорость первый раз – 2v, второй раз – v. а. б. в. г. д. 15. определите отношение величин деформации пружины для двух случаев (см. вопрос 14). а. б. в. г. д.

Физика

Ответить

Ответы

svetavalera

02.07.2021

Поднимаясь по желобу на высоту h шарик приобретает потенциальную энергию
W = mgh.

При малых смещениях можно считать, что амплитуда колебаний по дуге желоба l равна проекции этой дуги на горизонталь X0. Из прямоугольного треугольника, образованного радиусом желоба R, амплитуды горизонтального смещения X0 и проекции крайнего положения шарика на вертикаль (R-h) следует:
X0^2 + (R-h)^2 = R^2
Отсюда получим: X0^2 = 2*R*h - h^2
Учитывая, что при малых колебаниях h^2 << 2*R*h
X0^2 = 2*R*h

Таким образом, получаем выражение для h через амплитуду X0 при малых отклонениях от положения равновесия:
h = X0^2/2R

Потенциальная энергия, максимальная при крайнем положении шарика обретает вид:
W = m*g*X0^2/2R

Теперь получим значение максимальной кинетической энергии шарика (при прохождении положения равновесия). Она равна:
T = m*V0^2/2 + I*Omega^2/2
поскольку, коль шарик катится по жёлобу без проскалзывания, мы должны, помимо кин энергии поступательного движения шарика массы m, учитывать ещё и энергию вращения шарика с моментом инерции I и угловой скоростью вращения шарика вокруг его собственной оси Omega.

При этом максимальная линейная скорость шарика
V0 = Omega*r, где r = радиус шарика =>
Omega = V0/r

T = m*V0^2/2 + I*(V0/r)^2/2

Если шарик совершает гармонические колебания по закону
x(t) = X0*Sin(omega*t) то его скорость должна меняться по закону
v(t) = x'(t) = omega*X0*Cos(omega*t)

Таким образом, максимальная линейная скорость шарика (амплитуда скорости) равна
V0 = omega*X0, где omega - циклическая частота колебаний шарика.

Выражение для максимальной кинетической энергии шарика принимает вид:
T = m*(omega*X0)^2/2 + I*(omega*X0)^2/(2r^2).

Поскольку момент инерции шарика радиуса r и массы m равен
I = (2/5)mr^2, то

T = m*(omega*X0)^2/2 + (2/5)mr^2*(omega*X0)^2/(2r^2) = (7/10)m*(omega*X0)^2

В колебательной системе максимальное значение потенциальной энергии W равно максимальной величине кинетической энергии T.

(7/10)m*(omega*X0)^2 = m*g*X0^2/2R
отсюда, сокращая в обеих частях равенства m и X0 получаем:

(7/5)*omega^2 = g/R

и окончательно
omega^2 = (5/7)*(g/R)
и
omega = sqrt(5g/7R).

Частота такого "маятника" niu = omega/2Pi
niu = sqrt(5g/7R)/2Pi

Период T = 1/niu = 2Pi*sqrt(7R/5g)

chernova1exei862

02.07.2021

ответ: $5.9*10^{19}$ Дж

Объяснение:

Дано:

m=20 т =20000 кг

v=0.25c

----------------------------------

$E_{k} -?$

Т.к. в условии задачи сказано, что скорость составляет 25% от скорости распространения электромагнитного излучения вакууме, то пользоваться классической механикой и считать что кинетическая энергия тела всегда равна половине произведения массы покоя тела на квадрат его скорости мы не будем, а перейдем на СТО и ЗСЭ

Согласно ЗСЭ

$E=E_{k} +E_{0}$

Где - полная энергия тела; Согласно СТО $E=\dfrac{mc^{2} }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } }$

$E_{k}$ - кинетическая энергия тела

$E_{0}$ - энергия покоя тела; $E_{0}= mc^{2$

- масса покоя тела

Отсюда $E_{k} = E -E_{0}$

$E_{k} = \dfrac{mc^{2} }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } } -mc^{2}$ ⇒ $E_{k} = mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{v^{2} }{c^{2} } } } -1)$

При v=0.25c

$E_{k} = mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{1-\dfrac{0.25^{2} c^{2} }{c^{2} } } } -1)$ ⇒ $E_{k} = mc^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{0.9375 } } } -1)$

Поэтому $E_{k} = 20000*(3*10^{8}) ^{2}(\dfrac{1 }{\sqrt{0.9375 } } } -1) \approx 5.9*10^{19}$ Дж

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Контрольная работа по теме «законы сохранения в механике» вариант 1 1. в каком из перечисленных ниже примеров движения тел импульс не изменяется? а. груз краном поднимают равноускоренно вверх. б. шар скатывается без трения по наклонной плоскости. в. брусок скатывается с наклонной плоскости, замедляя движение. г. автомобиль тормозит перед светофором. д. шар, летевший горизонтально, падает в тележку с песком, находящуюся на гладкой горизонтальной поверхности. 2. в каком из примеров, перечисленных в 1, механическая энергия тел не изменяется? вопросы 3–6 относятся к следующей . две тележки массами 2m и m движутся по гладкой горизонтальной поверхности в одном направлении со скоростями, соответственно равными 4v и v (рис. 1 3. определите отношение импульса первой тележки к импульсу второй до соударения. а. б. в. г. д. 4. определите отношение кинетических энергий которыми обладали тележки до соударения. а. б. в. г. д. 5. чему равна величина общего импульса тележек до соударения? а. mv. б. 3mv.в. 5 mv. г. 7 mv. д. 9 mv. 6. пусть после того, как первая тележка нагонит вторую, они станут двигаться вместе. чему будет равна величина их общей скорости после соударения? а. 0. б. v. в. 2v г. 3v д. 4v 7. пробирку с небольшим количеством эфира, закрытую пробкой, подвешивают на нити (рис. 2) и начинают нагревать. при этом пробка вылетает со скоростью, указанной на рисунке стрелкой. какая из стрелок соответствует скорости, приобретённой пробиркой, если её масса в 2 раза превосходит массу пробки? 8. на рисунке 3 стрелкой показаны величина и направление импульса шара, движущегося к неподвижному шару. какая из пар стрелок соответствует импульсам шаров после их центрального соударения? вопросы 9–13 относятся к следующей . шарик массой m = 0, 04 кг скользит с высоты н = 1 м по поверхности, форма которой показана на рисунке 4, и останавливается в точке 5. причём сила трения действует на шарик только на участке между точками 4 и 5, а g = 10 м/с2, h = 0, 75 м. 9. чему равна величина потенциальной энергии шарика в начальном положении (точка 1)? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 10. чему равна величина кинетической энергии шарика в точке 3? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 11. чему равна работа, совершённая силой тяжести на пути от точки 2 до точки 4? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 12. чему равна работа, совершённая силой тяжести на пути от точки 4 до точки 5? а. 0. б. 0, 1 дж. в. 0, 2 дж. г. 0, 3 дж. д. 0, 4 дж. 13. чему равен модуль силы трения на участке между четвёртой и пятой точками, если расстояние между ними 2 м? а. 0. б. 0, 2 н. в. 0, 3 н. г. 0, 4 н. д. 0, 5 н. вопросы 14–15 относятся к следующей . движущийся шар ударяется о пружину и сжимает её (рис. 5). 14. определите отношение величин потенциальной энергии сжатия пружины если шар во время удара имеет скорость первый раз – 2v, второй раз – v. а. б. в. г. д. 15. определите отношение величин деформации пружины для двух случаев (см. вопрос 14). а. б. в. г. д.

Ответы

Ответить на вопрос

Ваше имя (никнейм)*

Email*

Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

На какую длину волны настроен колебательный контур, индуктивностью 0, 2 мгн и соержащий емкость 0, 8нф

1.Если от капли воды, несущей электрический заряд +5е, отделится капелька с зарядом -3е, то чему будет равен заряд оставшейся части капли?

Как называется сила взаимодействия между солнцем и землей

Чего общего и различного в синфазных и противофазных колебаниях маятника?

Почему световые лучи, идущие от предмета, должно быть сфокусирована на сетчатке глаза?

Парашютист массой 50 кг равномерно опускается на землю. Чему равна сила сопротивления воздуха в этом случае? (решение пишите на уровне класса)

Камень массой 1.5 кг упал с некоторой высоты. падение продолжалось 1.2 сек. определить кинетическую энергию камня в средней точки пути.

Тіло масою 2т під дією якої сили набуде прискорення 1 м/с

Пропеллер диаметром 0, 8 м вращается, делая 20 оборотов в секунду. точка на конце лопасти пропеллера имеет центростремительное ускорение а. определите это ускорение

Чим відрізняється броунівський рух у теплі і холодні воді?

Тіло перемістили на 520мм під дією сили 0, 4кН , Визначити роботу , яку було при цьому здійснено