Мячик падает из состояния покоя с некоторой высоты. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Во сколько раз увеличится скорость мячика в момент удара о Землю, если высоту, с которой падает этот…
- 1
При падении без сопротивления воздуха потенциальная энергия мячика полностью превращается в кинетическую.$$mgh = \dfrac{mv^2}{2}$$
- 2
Скорость мячика перед ударом пропорциональна корню квадратному из высоты падения.$$v = \sqrt{2gh}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциальная энергия тела на высоте 2 м относительно…
- 1
Сопротивлением воздуха можно пренебречь, поэтому механическая энергия тела сохраняется.$$E_\text{к}+E_\text{п}=\text{const}$$
- 2
В точке броска $E_\text{п}=0$, а по графику начальная кинетическая энергия равна $9\ \text{Дж}$. Значит, полная механическая энергия тела равна $9\ \text{Дж}$.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунке представлен график зависимости скорости велосипедиста от времени $t$. Во сколько раз увеличилась кинетическая энергия велосипедиста за первые $4\ \text{с}$ движения?
- 1
Кинетическая энергия тела определяется формулой:$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
- 2
С графика видно, что в начальный момент скорость велосипедиста равна $1\ \text{м/с}$, а через $4\ \text{с}$ — $5\ \text{м/с}$.$$v_0 = 1\ \text{м/с},\quad v_4 = 5\ \text{м/с}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
На рисунке представлен график зависимости скорости тела от времени. Во сколько раз увеличится кинетическая энергия тела за первые 4 с?
- 1
По графику начальная скорость тела равна $v_1 = 0{,}5\ \text{м/с}$, а через 4 с скорость равна $v_2 = 2{,}5\ \text{м/с}$.$$v_1 = 0{,}5\ \text{м/с},\quad v_2 = 2{,}5\ \text{м/с}$$
- 2
Кинетическая энергия тела определяется формулой $E_k = \dfrac{mv^2}{2}$. При постоянной массе отношение энергий равно квадрату отношения скоростей.$$\dfrac{E_{k2}}{E_{k1}} = \left(\dfrac{v_2}{v_1}\right)^2$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Два шара с разными массами подняты на разную высоту относительно поверхности стола. Потенциальная энергия тела 1 равна 400 Дж. Определите потенциальную энергию тела 2. Считать, что потенциальная…
- 1
Потенциальная энергия тела, поднятого над уровнем стола, определяется формулой:$$E_p=mgh$$
- 2
Для тела 1 масса равна $2m$, а высота — $2h$, поэтому:$$E_{p1}=2m\cdot g\cdot 2h=4mgh=400\ \text{Дж}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Пуля прошла по горизонтали сквозь фанерную мишень. Как при этом изменились кинетическая и внутренняя энергия пули?
- 1
При прохождении через фанеру на пулю действует сила сопротивления, поэтому скорость пули уменьшается. Следовательно, её кинетическая энергия уменьшается.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
- 2
Работа силы сопротивления приводит к нагреванию пули, поэтому её внутренняя энергия увеличивается.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска потенциальная энергия бруска и…
- 1
При спуске бруска его высота над выбранным уровнем отсчёта уменьшается. Следовательно, потенциальная энергия уменьшается.$$E_p = mgh$$
- 2
На брусок действует сила трения, направленная против движения. Работа силы трения отрицательна, поэтому полная механическая энергия бруска уменьшается.$$E_{\text{мех}} = E_p + E_k$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость $\vec{v}_0$, скользит вверх по наклонной плоскости. Силы, действующие на брусок, изображены на рисунке. Как изменяются по…
- 1
При движении вверх составляющая силы тяжести вдоль наклонной плоскости направлена против скорости бруска. Сила трения также направлена против движения, поэтому скорость бруска уменьшается.$$v \downarrow$$
- 2
Из-за действия силы трения часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию. Следовательно, полная механическая энергия бруска уменьшается.$$E_{\text{мех}} \downarrow$$
Мяч, катящийся по ровному горизонтальному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются кинетическая энергия и внутренняя энергия мяча?
- 1
При остановке скорость мяча уменьшается до нуля, поэтому его кинетическая энергия уменьшается.$$E_k = \frac{mv^2}{2}$$
- 2
Работа силы трения превращается во внутреннюю энергию мяча и поля. Внутренняя энергия мяча увеличивается.
Футбольный мяч, катящийся по ровному горизонтальному участку земли, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются кинетическая и потенциальная энергия мяча?
- 1
Из-за трения скорость мяча уменьшается до нуля, поэтому его кинетическая энергия уменьшается.$$E_k = \frac{mv^2}{2}$$
- 2
Мяч катится по горизонтальному участку, его высота над землёй не изменяется. Следовательно, потенциальная энергия остаётся постоянной.$$E_p = mgh = \text{const}$$
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость $\vec{v}_0$, начинает скользить вверх по наклонной плоскости. Как изменяются по мере подъёма ускорение бруска и его полная…
- 1
Вдоль наклонной плоскости на брусок действуют постоянные составляющие силы тяжести и силы трения. Поэтому равнодействующая сила и ускорение бруска не изменяются.$$a = \mathrm{const}$$
- 2
При движении вверх сила трения направлена противоположно скорости и совершает отрицательную работу. Следовательно, полная механическая энергия бруска уменьшается.$$\Delta E_{\mathrm{мех}} = A_{\mathrm{тр}} < 0$$
С поверхности Земли вертикально вверх бросают камень. Как будут изменяться потенциальная энергия и кинетическая энергия камня при его движении вверх? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
- 1
При движении камня вверх его высота над поверхностью Земли увеличивается. Следовательно, потенциальная энергия увеличивается.$$E_p = mgh$$
- 2
Сопротивлением воздуха пренебрегают, поэтому механическая энергия сохраняется. При увеличении потенциальной энергии кинетическая энергия уменьшается.$$E_p + E_k = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Мяч бросили вверх под углом к горизонту. Как изменяются по мере движения мяча к верхней точке траектории его кинетическая энергия и модуль ускорения мяча? Сопротивлением воздуха пренебречь.
- 1
При подъёме мяча его скорость уменьшается: часть кинетической энергии превращается в потенциальную.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
- 2
Следовательно, кинетическая энергия мяча уменьшается.
Ещё 2 қадам — толық шешімде
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости. Действующие на него силы изображены на рисунке. Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его полная…
- 1
Ускорение бруска направлено вниз вдоль наклонной плоскости, то есть в направлении его движения. Поэтому модуль скорости бруска увеличивается.
- 2
На брусок действует сила трения, направленная противоположно движению. Она совершает отрицательную работу, поэтому полная механическая энергия бруска уменьшается.
В инерциальной системе отсчёта брусок, которому сообщили начальную скорость, скользит вверх по наклонной плоскости. Как изменяются по мере подъёма ускорение бруска и его кинетическая энергия?
- 1
При движении по наклонной плоскости сила тяжести и сила трения постоянны по величине, поэтому ускорение бруска не изменяется.$$a = \mathrm{const}$$
- 2
Брусок движется вверх и замедляется, следовательно, его скорость уменьшается. Кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, поэтому она уменьшается.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
С крыши дома вертикально вниз бросают камень. Как изменяются потенциальная энергия и кинетическая энергия камня при его движении вниз? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
- 1
При движении камня вниз его высота над поверхностью Земли уменьшается. Следовательно, потенциальная энергия уменьшается.$$E_p = mgh$$
- 2
Сопротивление воздуха пренебрежимо мало, поэтому механическая энергия сохраняется. Уменьшение потенциальной энергии приводит к увеличению кинетической энергии камня.$$E_p + E_k = \text{const}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Мяч, катящийся по горизонтальному ровному футбольному полю, останавливается из-за трения. Как при этом изменяются полная механическая энергия и внутренняя энергия мяча?
- 1
При остановке скорость мяча уменьшается до нуля, поэтому его кинетическая энергия уменьшается. Высота мяча не изменяется, следовательно, уменьшается и полная механическая энергия.$$E_{\text{мех}} = E_k + E_p$$
- 2
Работа силы трения приводит к нагреванию мяча и поля. Часть механической энергии превращается во внутреннюю энергию мяча, поэтому его внутренняя энергия увеличивается.$$E_{\text{мех}} \rightarrow U$$
В инерциальной системе отсчёта брусок скользит с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Как изменяются по мере спуска скорость бруска и его кинетическая энергия?
- 1
Брусок движется с ускорением вниз по наклонной плоскости, то есть ускорение направлено в сторону движения. Поэтому модуль скорости бруска увеличивается.$$v \uparrow$$
- 2
Масса бруска постоянна, а его кинетическая энергия зависит от квадрата скорости.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Необходимо экспериментально обнаружить, зависит ли сила сопротивления, препятствующая падению тела в воздухе, от размера этого тела. На рисунке изображены шары А, Б, В и Г с указанными массами.
- 1
Чтобы экспериментально установить зависимость силы сопротивления от размера, нужно сравнить тела одинаковой массы, но разного размера.
- 2
На рисунке шары А и В имеют одинаковую массу $m_1$, однако шар В больше шара А.
Ещё 1 қадам — толық шешімде
Необходимо экспериментально обнаружить, зависит ли сила сопротивления, препятствующая движению тела в воздухе, от массы этого тела. Какие из указанных на рисунке шаров можно использовать?
- 1
Чтобы исследовать зависимость силы сопротивления от массы, необходимо изменять только массу тела, сохраняя остальные существенные условия опыта неизменными.
- 2
Форма и размеры шаров должны быть одинаковыми, поскольку сила сопротивления зависит также от размеров тела.
Ещё 1 қадам — толық шешімде