Физика-10 кл-Касьянов-ГДЗ-2006 (991541), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Искомое расстояние: ~ 2Ь ~2Ь ~26 6=2оо ~ +4оо ( =бто 2 21060 = 6 100 ~ — = 12000 м = 12 км. 9,8 ЯИЗу 1=12 км. 930. Работа силы ЩВК733 нА 3ЯКЩ~Ы 1. Работа — зто скалярная физическая величина, равная нронзведе- 3 зоооооо ЭО. Рялогпа сипы нию проекции силы на ось Х на перемещение, совершенное телом под действием этой силы. Работа измеряется в джоуляк. Работа показывает, как изменяется энергия в данном процессе. 2.
Работа силы положительна, если угол между векторами перемещения и силы меньше 90'! Работа силы отрицательна, если этот угол больше 90'! работа силы равна нулю, если перемещение перпендикулярно силе. 3. Чем больше положительная проекция силы на ось Х, тем больше работа силы. Графически работа силы численно равна плошади под графиком зависимости Е(х). 4. 100 кг 2 м > 120 кг 1,5 и. Значит, в первом случае работа, вы- полняемая штангистом, больше. 5.
Наклонная лестница уменьшает усилие при подъеме, поскольку на работу влияет только компонента силы тяжести, сонаправленная перемещению. ЗЩА ЧИ Решение: По определению работа постоянной силы равна А = Г~Мсоза . Направление силы и перемещения совпалают, поэтому а = 0' и сова = 1 . Тогда искомая работа по разрезанию сыра равна А= ЕЛх=40 0,15 ыбОДж. ~взт А=60Дж. Рай!с ние: Передвигая контейнер по полу, мы прикладываем к нему постоянную горизонтальную силу г"' . Глава 4. Законы со» мания 67 Работа этой силы определяется по формуле А = ГЖсоаа.
Модуль перемещения Ля=1, а а=О'. Направление силы и перемещения совпадают, поэтому А =Г1. При равномерном движении тела по горизонтальной поверхности Г = Г„= рлг = рш8, откуда искомая работа: А = рш81 = О, 5 200 9, 8 5 = 4900 Дж = 4, 9 кДж. Ювет: А= 4,9кДж. Решение: За одну минуту сердце совершает работу, равную А, = лА,. Тогда работа сердца за сутки равна А= 24 60 лА, =100800 Дж =!01кДж. Ответ: А =101 кДж. Рдцшецйе: При равномерном движении саней работа равна А = ГЛхсоза= Г Ьх = рш8Лт.
Отсюда масса А 980 1О' саней в= — = , =500 кг. щах 0,02 9,8 10 !О' ь!ХййХ: ш=500кг, Ре!цеййе: На груз во время его подъема действуют сила тяжести гн8 и сила натяжения каната Т. При равномерном подъеме груза его ускорение а = О. Согласно второму закону Ньютона, Т+гл8 =О. Проецируя это уравнение на осьХ,получим Т вЂ” т8=0,откуда Т=гл8. Г. Пгхнвя валяная эя ля Работа подъемника есть работа силы натяжения каната: А = Тбхсояа. Так как модуль перемещения Ьх=.Н, а п=О', то А=ТН=нг8Н.
Отсюда масса поднимаемого груза А 9,8 10' и = — = — ' = 50 кг. ВН 9,8.го Ответ: лг = 50 кг. я)31. Патеицияльнця энергия ТВЕТЫ НА В ТРОСЫ и Потенциальной называется сила, работа которой при перемещении материальной точки зависит только от начального и конечного положений тел и не зависит от траекгории. 2. Потенциальная энергия тела — это скалярная физическая величина, равнал работе, совершаемой потенциальной силой при перемещении тела из данной точки в точку, потенциальная энергияя которой принята за ноль. Э.
Силу тяжести можно считать постоянной при небольших Ь, а перемещения при подъеме наверх и вниз противоположны, следовательно, суммарная работа обратится в ноль. 4. Принцип минимума потенциальной энергии состоит в том, что любая система стремится перейти в такое состояние, прн котором ее потенциальная энергия окажется минимальной. 5, Устойчивое равновесие — это равновесие, при котором тело, выведенное из состояния устойчивого равновесия, стремится вернуться в начальное положение (например, мяч в яме). Неустойчивое равновесие — зто равновесие, при котором тело, выведенное из этого состояния, не возвращается в первоначальное положение (мяч на вершине горы). Безразличное равновесие — это равновесие, при котором соседние положения тела также равновесны (мяч на горизонтальной поверхности). Гтмв а Званы сох я 2.
Дано: Н =1м а=2м вещаний: Для решения задачи воспользуемся формулой для расчета потенциальной энергии материальной точки массой т, поднятой на высоту Н над нулем отсчета: Е, = тЕН . Е 9,8 Отсюда искомая высота Н = — = — ' =! м. Р тЕ 198 Ятвдт: Н =! м. Ращений: Обьем выкапываемой глины Р -- НиЬ, а ее масса т =рр =РНаЬ. Выберем нулевой уровень отсчета на поверхности Земли.
Начальный уровень потенциальной энергии выберем в геометрическом центре ямы, Н т. е. на глубине — от поверхности Земли. 2 Тогда начальная потенциальная энергия глины обьема Р: Е = -н~к — -- -рниьк — =— Н Н РН иЬЛ Ф 2 2 2 Изменение потенциальной энергии глины при ее выкапывании: ( РН'иЬФ1 РН'аЬК г Р м Подставляя числовые данные, получим: ЛЕ = ' =16,6 !б' Дж =!9,6 кДж. Р Минимальная работа, совершаемая землекопом. равна изменению потенциальной энергии глины: А=гзЕ, =19,6кДж, Яувйг: ЬЕ; =19,6 кДж. За Потениоальяяя эяе ия 70 Решен иш Выберем нулевой уровень отсчета потенциальной энергии на поверхности Земли.
Тогда начальная потенциальная энергия волы в бочке Н Е =тяс —. Ф Как и в предыдушей задаче, мы полагаем, что вся масса воды сосредоточена в центре тяжести, Н т. е. на высоте — от поверхности Земли. Так 2 р фяН как зя=рр, то Е, = —. 2 Изменение потенциальной'энергии воды при се аытекании на Землю; ригн ран ЛЕр=Е,— Е =0 м Подставляя числовые данные. получим: 1О'.200 1О ' 9,3.! т 2 При вытскании воды на поверхность Луны: рий„н 10'.200 10' 1,0 1 ЛЕ = — "=- ' =-!60Дж.
и 2 (:пйет; ЛЕ, =-980Дж; ЛЕ =-1бОДж. Решйыи~: зи Т Выберем нулевой уровень потенциальной энергии на полу. Тогда начальная потенциальная Глава Х Зввонм сох нвния ?1 Н1 энергия пяти словарей Е = 5ми Ьв †~ . рв Конечная потенциальная энергия словарей, ко- 5Н 1 гда они в стопке„Е =5тй Ьв — !. Работа по перемещению словарей равна разности конечной Е, и начальной Ем потенциаль- 5Н1 ных энергий: ЛЕ = Š— Е = 5ти Ь+ — )— 2,1 -5тп Ь+ — )=1ОтлН=!0 2 9,8 0,1=19,6Дж. Н'1 ~ег: А = БЕ =19,6Дж. Решение: Работа штангиста против силы тяжести равна разности конечной и начальной энергий штанги: А = ГЬЕ, = Е, — Ем = шлН вЂ” О = = шиН = 200 2 9,8 = 3920 Дж = 3, 2 кДж.
Я;вег: А = 3, 2 кДж. $32, Потенциальная энергия тела при гравитационном и упругом взаимодействиях ТВЕ ЫНА В Р СБ 1. Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли будет отрицательна, если принять потенциальную энергию в бесконечности за ноль, 2. Потенциальная энергия тела на поверхности Земли равна: шм, Е =-б' — в.
При минимальном радиусе г, т. е. на поверхности Земли, эта энергия будет минимальна. 72 32 Паямнииальнан энв ия телв... 3. Работа силы упругости зависит только от начального и конечного удлинений пружины. Это означает, что сила упругости — потенциальная сила.
4. Потенциальная энергия упругодеформированной пружины (илн нз 1 тела) равна Е = —, где Я вЂ” коэффициент жесткости пружины, 2 х — изменение ее длины. 5, Потенциальная энергия пружины равна нулю, когда пружина нерастянута. При сжатой пружине х < О, при растянутой ззрчкинех>0. З4Я4 ЧИ 1. В различных точках эллиптической орбиты потенциальная энер- зззт гия спутников Е (г) = -зх — будет различной. Следователь- Р но, гравитационное поле Землч будет совершать не нулевую работу при движении спутника из одной точки орбиты к другой (т.
ю разные расстояния г). Это неизбежно приведет к изменению скорости спутника. 2. Ревнива; Работа, совершаемая ракетой по поднятию спутника на высоту )з над поверхностью Земли равна разности конечной и начальной потенциальных энергий спутника: А, = Е, — Ем . Потенциальная энергия тела массой т в поле М,т тяжести Земли Е =и0 — '. Тогда на по- г верхности Земли (г тЯ,) потенциальная энер- М.т гия тела Е = -(з — ~ —, а на расстоянии Ь = Я г з от поверхности Земли оиа будет равна гз з ~ З Мш Мт "+ Яз 2Яз Глава 4.
Зяяояы соя ия 73 Работа равна .~ =-6 — -~-6 — ~=6 —. Мзм ( М,зи1 М,зи 2Е, ~ Е,~ 2Е,' Вращающийся па орбите спутник имеет ско- рость, определяемую высотой орбиты, Согласно второму закону Ньютона, Ея =зла„, слеловаМзю Рз тельно, 6 — э= за —,откуда Р= ~ — ь . и г Бм., Так как по условию задачи г=2Е,, то К= ! — '. ) 2Е Имея скорость Р, спутник обладает кинетнчетр' т 6М ш6М ской энергией Е„= — = — — з= — з.
2 2 2Е, 4Ез Работа ракеты по запуску спутника равна этой кинетической энергии, т. к. первоначально спутник покоился относительно ракстьп ш6М, А, = Е„= ' . Отношение работ: 4Е, 6, Мз 2Яз Мззн 4Я, А, лз6Мз 2Е, а6Мз 4Ез Жве2: — = 2. А, А„ ййщайид: Потенциальная энергия упругодеформирован- 2 ной пружины равна Е = —. Пусть потенцн- 2 альная энергия недеформированной пружины равна нулю. Тогда работа внешней силы по растяжению пружины равна разности конечной и начальной потенциальных энергий пружины. 2 Пс2левниельнал зна еел л2елв...
А, =2Ь вЂ” ', -1 =1 —,— ! =ЗДж. Ответ: А, =ЗДж. Ре)данине; Воспользуемся формулой для потенциальной Ь; Ет22 зиергии пружины: Е = — ' н Е = — '.Тогда 2 ' 2 2 Ф 'ь 2 2 искомое отношение Ем Язва: — "=4 раза. Ен ~е шшд)2 не: Частота колебаний т связана с периодом колеба- ! ний У' соотношением т= —. Так как период коле- Т 2к банни равен Т= —, то угловая скорость аз= 2кк, м (2)с1 Первая работа равна !, =-2--0= — '.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
