Законы сохранения энергии и импульса

Август 23, 2022

Главная
Физика
Законы сохранения энергии и импульса

Содержание

2. 4 4. Тело массой 1 кг бросили с поверхности Земли со скоростью 20 м/с под углом
3. 5 5. Груз массой 0,1 кг привязали к нити длиной 1 м. Нить с грузом отвели
4. 1 1. Снаряд массой 200 г, выпущенный под углом 30° к горизонту, поднялся на высоту 4
5. m = 200 г = 0,2 кг, g = 10 м/с2, h = 4 м, α
6. 1 Вычислим скорость тела через 2 с, пользуясь законом неравномерного движения Зная скорость через 2 с,
7. 2 Запишем закон сохранения энергии: Еп1+Ек1=Еп2+Ек2 В соответствии с условиями задачи Еп1=0, а случаю 2 соответствует
8. 3 Запишем для тележек закон сохранения импульса: mV+mV/2=(m+m)V1 После сокращения на m получим: 3V/2=2V1 Выразим скорость
9. 4 Запишем для тележек закон сохранения импульса: 2mV-4mV=(2m+4m)V1 После сокращения на m получим: -2V=6V1 Выразим скорость
10. 5 Используем формулу потенциальной энергии упруго деформированного тела:
11. 6
12. 7 Скорость второго автомобиля относительно первого равна 3V, поэтому его импульс будет равен р= 3mV
13. 8 Запишем для системы закон сохранения импульса: mV+mV/2=(m+m)V1 С учетом того, что до взаимодействия скорость груза
14. 9 Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй определяется формулой: Ep=mgh, откуда h=Ep/mg; h=75Дж/(5кг∙10м/с2)=1,5 м
16. Скачать презентацию

Слайд 2

4
4. Тело массой 1 кг бросили с поверхности Земли со скоростью

20 м/с под углом 45° к горизонту. Какую работу совершила сила тяжести за время полета тела (от броска до падения на землю)? Сопротивлением воздуха пренебречь. (0 Дж)
Гравитационное поле – потенциальное, поэтому работа силы тяжести не зависит от формы траектории.
При подъеме на максимальную высоту сила тяжести совершает отрицательную работу; при падении с этой высоты – такую же по модулю – положительную. В сумме =0
4. задача могла быть сформулирована и таким образом: Тело массой m кг бросили с поверхности Земли со скоростью V м/с под углом α к горизонту. Какую работу совершила сила тяжести за время полета тела (от броска до падения на землю)? Сопротивлением воздуха пренебречь. (0 Дж)

Слайд 3

5
5. Груз массой 0,1 кг привязали к нити длиной 1 м.

Нить с грузом отвели от вертикали на угол 90° и отпустили. Каково центростремительное ускорение груза в момент, когда нить образует с вертикалью угол 60°? Сопротивлением воздуха пренебречь. (10 м/с2)
Центростремительное ускорение вычисляется по формуле a=V2/R.
Необходимо узнать скорость в указанный момент: используется закон сохранения энергии, в котором высота определяется из соотношений в прямоугольном треугольнике: h=ℓ∙cosα, т.е. h=1м∙cos600=0,5 м
По ЗСЭ изменение кинетической энергии равно убыли потенциальной энергии (интерпретация закона при перестановке слагаемых): mgΔh=mV2/2
Выражается квадрат скорости: V2=2gΔh, который подставляется в формулу центростремительного ускорения:
a=2gΔh/R=2∙10м/с2∙0,5м/1м= 10 м/с2

Слайд 4

1
1. Снаряд массой 200 г, выпущенный под углом 30° к горизонту,

поднялся на высоту 4 м. Какой будет кинетическая энергия снаряда непосредственно перед его падением на Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. (32 Дж)

При объяснении «на слух» я рассматривала просто падение тела с 4 метров. Но так как это снаряд и летит по дуге – решение будет несколько иным:

решение

Слайд 5

m = 200 г = 0,2 кг, g = 10 м/с2,

h = 4 м, α = 300 ,Ек - ?
Кинетическая энергия тела определяется формулой: Ек=m∙V2/2. Нам нужно проанализировать горизонтальную и вертикальную составляющие скорости
Горизонтальная: равномерно со скоростью Vх=V0∙cosα.
Вертикальная начальная: Vу=V0∙sinα. (с ускорением g)
Выбираем работу с Vу, так как «благодаря» ей происходит подъем на высоту и мы можем использовать данные задачи)
Тогда высота подъема (по ЗСЭ) h = (Vу)2/2g или h=(V0∙sinα)2/2g. Отсюда выразим квадрат начальной скорости:
V02=2gh/(sinα)2.
По ЗСЭ, начальная V0 и конечная скорость V камня равны между собой: V0=V.
Ек=2mgh/2(sinα)2=mgh/(sinα)2
Ек = 0,2 кг∙10 м/с2∙4 м/(0,5)2 ≈32 Дж.
Ответ: Ек=32Дж.

Слайд 6

1
Вычислим скорость тела через 2 с, пользуясь законом неравномерного движения
Зная скорость

через 2 с, определим его кинетическую энергию

Слайд 7

2
Запишем закон сохранения энергии: Еп1+Ек1=Еп2+Ек2
В соответствии с условиями задачи Еп1=0, а

случаю 2 соответствует равенство: Еп2/2=Ек2

Получим равенство: Ек1=Еп2+Еп2/2

Слайд 8

3
Запишем для тележек закон сохранения импульса: mV+mV/2=(m+m)V1
После сокращения на m получим:

3V/2=2V1

Выразим скорость после столкновения :V1=3V/4

Слайд 9

4
Запишем для тележек закон сохранения импульса: 2mV-4mV=(2m+4m)V1
После сокращения на m получим:

-2V=6V1

Выразим скорость после столкновения :V1=V/3

Слайд 10

5
Используем формулу потенциальной энергии упруго деформированного тела:

Слайд 11

6

Слайд 12

7
Скорость второго автомобиля относительно первого равна 3V, поэтому его импульс будет

равен р= 3mV

Слайд 13

8
Запишем для системы закон сохранения импульса: mV+mV/2=(m+m)V1
С учетом того, что

до взаимодействия скорость груза равнялась нулю, получим: mV+0=(m/2+m)V1

Откуда: V1=3V/2

Слайд 14

9
Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй определяется формулой: Ep=mgh, откуда h=Ep/mg;

h=75Дж/(5кг∙10м/с2)=1,5 м

Законы сохранения энергии и импульса

Содержание

44. Тело массой 1 кг бросили с поверхности Земли со скоростью

55. Груз массой 0,1 кг привязали к нити длиной 1 м.

11. Снаряд массой 200 г, выпущенный под углом 30° к горизонту,

m = 200 г = 0,2 кг, g = 10 м/с2,

1Вычислим скорость тела через 2 с, пользуясь законом неравномерного движенияЗная скорость

2Запишем закон сохранения энергии: Еп1+Ек1=Еп2+Ек2В соответствии с условиями задачи Еп1=0, а

3Запишем для тележек закон сохранения импульса: mV+mV/2=(m+m)V1После сокращения на m получим:

4Запишем для тележек закон сохранения импульса: 2mV-4mV=(2m+4m)V1После сокращения на m получим:

5Используем формулу потенциальной энергии упруго деформированного тела:

6

7Скорость второго автомобиля относительно первого равна 3V, поэтому его импульс будет

8Запишем для системы закон сохранения импульса: mV+mV/2=(m+m)V1 С учетом того, что

9Потенциальная энергия тела, поднятого над Землёй определяется формулой: Ep=mgh, откуда h=Ep/mg;

Похожие презентации