Физика-7-9-Задачник-Лукашик-2006 (991176), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Таким образом, совершенная насосом работа равна А =У с Так как КПД установки г1= — '100%, то А =" ~, Подста4а 100% ц Ьгг вим в зто равенство выражения для работ. лйЬ= —. Из него 100% ' находим массу перекачанной воды: т = — ' = = 35000 кг = 35 т. т!Лгг 70% 4900 Вг 3600 с 100% 8Ь 100% 9,8м~с 36 м 31. Энергия !Чтйй3. Потенциальные энергии тел определяются по формулам Ею = шФ'6 Енз = лгз8йз если Ем = Енз 'о ю18Ь1 = гзййг и ю1Ь| ™зйз = т! Ьз мз Ь! т.
е. отношение масс тел должно быть обратно пропорционально отношению высот, на которые подняты эти тела. 152 /К Работа и манность. Простые мехаиизиы. Эиергия №805. За равные промежутки времени парашютист опускается на разные по величине расстояния, поэтому и работа, производимая силой тяжести за одинаковые промежутки времени, будет различна. №806. Из первых 3-х кирпичей наибольшую потенциальную энер- ппо приобрел кирпич 1, наименьшую — кирпич 3. Из кирпичей 4 — 6 наибольшей потенциальной энергией относительно стола обладает кирпич 6. Прояшпъся зта энергия может при падении кирпича. №807. Потенциальная энергия кирпича относительно пола увеличитсв, так как центр тяжести кирпича займет более высокое положение.
№808. Чтобы наступить на упавшее дерево, нужно затратить энергию на совершение работы против силы твжестн; при перешагивании же эту работу не совершают. Решение: №810. №811. Работа по закрыванию двери производится за счет потенпиальной энергии пружины, запасенной при открывании двери человеком. №804, Дано: У, = 1' = У р„=2,7 1Оз кг/мз р,=11,3 1О' кг/м' | Дбно: т=48 кг; Л=10 м 8=10 Н/кг ń— ? Решение: При равной высоте подъема потенпиальная зиер- пш прямо пропорпиональиа массе тела, а масса свинцового бруска больше, чем мраморнопх сле- довательно потенциальная энергия свинцового бруска больше, чем мраморного бруска.
Е„= тйЛ= 48 кг УО Н/кг 1О м= 4800 Дж= =48 Д. Решение: Ет тх 2' Еоз т81 2 ~Н Е„,=О,315 кг 9,8 Н/кг 1,94 м 5,99 Д;к; Е„О,315 кг 9,8 Н/кг. (1,94 и -1,62 м) 0,99 Дж. 38 Энереяя 153 №812. Прн ударе мяча ногой воздух в нем сжимается, дшшение н потснцизльная энергия возауха в мяче увеличиваются. №813. Решение: Г,.х Еп = —, 2 щух 2 кх~ Еп = —; Гувр = кх ~ 2 Гувр = Ггяж = ма; Еп = 2 кг.0,01 м'9,8)(/кг 98 10.2~~ 2 №814. Решение: Сила упругости увеличивается по мере сжатия рессоры по закону Г йг.
Поэтому если сила упругости менялась от нуля (к=О) до йх (сжатие составило х ), то среднее значение г действующей силы упругости будет равно Гс(г = — 2 = — 2. Работа этой силы составит Аг = Г „хг = — г. О+ лх кх 2 2 ' 2 Коэффициент упругости найдем из условна задачи: л = —. Окончат~ х~ Г~ хгг 9,8 10'Н 9 10 ы тельно Аг = — 'г = = 4403 Дж.
2 10гм №815. В равновесии сила упругости пружины равна силе тяжести )х= пи. Поэтому если увеличить массу груза в 3 раза, то распокение пружины н сила упругости возрасчуг тоже в 3 раза. Потенциальная энергия пру.кипы равна работе, совершенной против силы упругости. Но работа силы есть произведение силы на перемещение х. Таким образом, работа силы упругости оказывается пропорциональной хг и прн увеличении массы груза в 3 раза потенциальная энергия пружины увеличится в 9 раз.
154 7К Рабсяна и мощность. Простае мехониемьь Энергия №816. Решение: х,м 0,08 0,08 х=0,085 м Г= 12,8 Н 0,04 0,02 1,5 6 12 12,8 Г х А = — — работа (численно равна пдошвди гз ОАВ). 2 !2,8 Н 0,085 м 2 №817. Решение: Как следует из рассужаений жачи М815, если массу груза, подвешенного к пружине, уменьшить в 2 раза, то потенциальная энергия пружины уменьшится в 4 раза. То есть Е„, = 0,25 Е„е Отсюда — ь "в2.
= — '=0,75 или 75%. Еь! Е 1 025 Ехг ! №819. Кинетическая энергия груза, который везет мальчнк, изо- браженный слева, больше, так как больше скорость его движения. №818. Два тела разной массы обладают одинаковой кинетической энергией, если отношение их масс обратно пропорционально отно- шению квадратов их скоростей. 155 3!. Энергия Л! 820. Решение: 3 3 т,о, тзоз Е„! = Екз: Ьк! =, Екй = —, 2 ' 2 тго~ тзо! 2 ? =>о! = "з 2 2 ут! Г9 ° 10 зкг р! = т!ч! = 80 кг 6 36 м = 508 8 к™ с * с рз=езч! =600м 9 !0-~кг=5,4к™.
р! > рз. с с №821. Решение: 800.10зкг 225.!О ~з/~~ 2 2 2 800 !О кг ° 10 м /с =50 !Оьдж =50 Мдж 2 Ля822. При кажлом следующем прыжке мяч подпрыгивает на меньшую высоту, так как часп механической энергии тратится на преодоление сид сопротивления, т, е. в конечном счете переходит в тепло. ЛЪ823.
Пенопластовые плиты плавно гасят скорость гонщика при столкновении, не травмируя его. Таким образом, кинетическая энергия гонщика преобразуется в энергию деформации плит. Ле824. Кинетическая энергия движения тележки переходит в потенциальную энергию ~рута. Кроме тонз, часть энергии тележки за счет трения переходит во внутреннюю энергию трущихся частей (тепло). №825.
Грзу начнет опускаться, а тележка покатится. Потенциальная энергия груза станет переходить в кинетическую энергию движения тележки. Часть энергии груза перейдет в тепло за счет трения депьзей. №826. Прыгая на доску трамплина, спортсмен производит упругую деформалию доски н увеличивает ее потенциальную энергию. Часть энергии упруго дейюрмированного трамплина пойдет на увеличение кинетической энергии спортсмена при толчке от доски.
156 /К Работа и мощиость. Простые мехаиизм». Эиереил №831. Дано: т=50 г=0,05 кг Е„= 2 Дж; л= 1О Н/кг /г— Решение: Еа =тлй=г о= —; тл дЕк = ЬЕо' И = = 4 м 2 Дж 0,05 кг 1ОН/кг Перемешение свободно падаюшего тела 4 и, кинетическая энер- гия при этом увеличилась на 2 Дж.
№832. Дано: т=0,5 кг; л=3 м о=б м/с; л=9,8 Н/кг Решение: На высоте л тело имело запас потенциальной энергии Е„=тлй. У основания наклонной плоскости тело обладает кинетической энергией Е„= —, Работа силы трения то г ' т >2 1 г~р = Е„- Еа, А,р = — лгей- — ); 2 !' Агр = — ОДкг 9,8Н/кг Зм- ~=-$7Дж. 0,5кг 1бм/с) 1 2 №827. Волноломы, устанавливаемые у морских берегов, принимают на себя и гасят морские волны. Причиной разрушения берега является кинетическая энергия волн. Источником этой энергии служит морской ветер.
№828. Потенциальная энергия спутника относительно Земли максимальна в точке А и минимальна в точке В. Кинетическая энергия спутника минимальна в точке А и максимальна в точке Д В каждой точке траектории спутника сумма его кинетической и потенциальной энергий есть величина постоянная. №829. Хрупкие веши перед перевозкой упаковывают в солому или вату, для того чтобы в результате резкого изменения лвижения смягчить удары. Веши при уларе продолжают движение по инерции.
В соломе, вате скорость тела гасится постепенно. №830. Часгь энергии при двюкении по сыпучему песку или рыхлому снегу тратится на работу против силы тюкести, при "выдергивании" ног из песка, снега. 157 ЗЕ Энергия Уййзз Дано: и = 20 кг; Г= 400 Н Ь=!5 и; 8=9,8 Н/кг ń— ?;А — ?; ń— ? И834. 68)ноо: Решение: о! й Перед торможением тело имело кинетическую энергию; работа силы трения равна изменению кинетической энергии воз тоз о (!) 4Ек = Атр: — = Рт ' =' — Р муз ~ з = — Р). к Р' 2 тр 2рй Из формулм (2) видно, что тормозной путь г прямо пропорционален квадрату скорости.
Решение: Воспользуемся решением задачи М 834. Е„=Г г; Е„=ршйз; з= — "; Ех Р 8' 107 Дж 0,02 80кг 9,8Н7кг )ЧИ36. Решение: По закону сохранения энергии потенниальная энергия упруго деформированной пружины в отсутствие трения равна кинетической энер- гии шарика в момент выстрела. йз „з Еп =Ек' 2 2 200 Н . ~5.10-зм) 2 И835. Щноо: гя =' 80 кг; р = 0,02 Е =1 кДж=10з Дж ? Решение: А'= Г и = Р й; А = 400 Н . 15 м = 6000 Дж; Е„=и!86; Е„=Ю ах.9,8 Н/кг=15 м=2940Дж; Е„=А-Е„; Е„=6000 Дж-2940Дж=3060Дж.
)4 ~~~~ н = 0,25Дж; и = 5 10 зм ~ —.и — =10 — '". 5.!О-зкг с ' 1!г. Работа и мощность. Простые механизмы. Энергия 158 №837. Решение: По закону сохранения энергии уменьшение потенциальной энергии артиста равно увеличению потенциальной энергии упруго деформированной сетки !работе силы Р (Ььх) упругости сетки!. Р.(й+х) = Рср х; Рср х 600 Н (1О м+ 1 и) ' =бб00 Н=б,б кН. 1м №838 Решение: Рассмотрим каждый случай в отдельности. тй = ях! 2. тй(Л+ хз) = — ~ 2! Решаем совместно зти уравнения.
Во второе уравнение вместо тй подставим кт, и сократим обе части уравнения на /с. !!хз 2 2 ?ех!(0+хз) = — =ь х1(й ехз) =— хз 2 2 Ь= — -хе= — 2 10 м=8 10 м=йсм. хзз 4.10 ямз 2х! 2.2 1О зм №839 Решение: Дано: т=2 кг; г=! м Š— ?! й — ? е В верхней точке В петли на тело действует центростремительное „з ускорение — = ту+ !2 (1). 2 !2 — сила реакции опоры; т — масса тела; и — скорость тела.
Потенциальнаа энеРгиЯ в исходной точке Е =тййе. По законУ сохРа- ти пения энергии т8/й — + тй ° 2е (2). Исключаем из обоих урав- 2 пений и' и находим Д=щ [2. 2-51(3). Тело опишет полную г 159 32 Равновесие тел петлю, в слУчае если ()ЭО. Отсюда следУет, что в (3) лез л/ г, Лаз 2,5 и и Е, э тлл;! Е„э 2 кг 9,8 м/с' 2,5 м; Е э 49 Лж.
"е №840 Решение: По условию задачи Е„=4Ео . По закону сохранения энергии энергия, полученная мячом при броске, равна механической энергии при падении мяча. Е=Ел +Ел =4Е +Е =5Е =5тдйо' Е=5 0,2 кг ° 10 Й/кг 1,5 м=!5 Лж. В момент паления мяч обладает лишь кинетической энергией, т.е.
то~ 2Е 2 15Дж Ех —— Е= — ~ о= ~ — = ~ 12м/с. 2 )! т у 0,2 кг Кинетическая энергия зависит только от величины скорости, но не от ее направления. Поэтому результаты вычислений не изменятся, если бросок будет произведен в горизонтальнолл направлении. 32. Равновесие тел №841. Наибольшей устойчивостью обладает спичечный коробок, лежащий на большой грани, потому что центр тяжести у него в этом случае расположен наиболее низко. №842.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
