Домашнее задание. 1.Два тела массами m=1 кг и 2m движутся по взаимно перпендикулярным направлениям

1.Два тела массами m=1 кг и 2m движутся по взаимно перпендикулярным направлениям. После соударения первое тело останавливается. Сколько теплоты выделилось при соударении тел, если скорость тела меньшей массы до соударения равнялась 10 м/с?

(25 Дж)

2.Тело массой m налетает на неподвижное тело массой 3m. После соударения скорость тела меньшей массы уменьшается в 2 раза. Какая часть первоначальной кинетической энергии шариков выделилась в виде количества теплоты?

(0)

3. Из двух ша­ров шар боль­шей мас­сы до уда­ра по­ко­ил­ся. В ре­зуль­та­те аб­со­лют­но уп­ру­го­го цен­траль­но­го со­уда­ре­ния мень­ший шар по­те­рял 3/4 сво­ей ки­не­ти­че­ской энер­гии. Най­ди­те от­но­ше­ние масс ша­ров.

(3)

4. Шар мас­сой m, дви­жу­щий­ся со ско­ро­стью 3υ, до­го­ня­ет шар мас­сой 2m, дви­жу­щий­ся со ско­ро­стью υ в том же на­прав­ле­нии. Най­ди­те ско­ро­сти ша­ров по­сле аб­со­лют­но уп­ру­го­го цен­траль­но­го со­уда­ре­ния.

(υ/3, 7υ/3)

5. Ша­рик мас­сой 0,3 кг, дви­жу­щий­ся со ско­ро­стью υ, на­ле­та­ет на непод­виж­ное те­ло и по­сле аб­со­лют­но уп­ру­го­го не­цен­траль­но­го со­уда­ре­ния от­ска­ки­ва­ет от не­го под пря­мым уг­лом к пер­во­на­чаль­но­му направ­ле­нию сво­его дви­же­ния со ско­ро­стью υ/2. Най­ди­те мас­су вто­ро­го ша­ри­ка.

(500 г)

6. Шар массой m₁ абсолютно упруго сталкивается с покоящимся шаром массой m₂. При каком соотношении масс шары разлетаются в противоположных направлениях с одинаковыми скоростями?

(m₂/m₁=3)

7. Два одинаковых шара массы m покоятся, касаясь друг друга. Третий шар налетает на них, двигаясь по прямой, касающейся обоих шаров. Найдите массу налетающего шара, если после удара он останавливается. Радиусы шаров одинаковы, удар считать абсолютно упругим.

(1,5m)

Се­ми­нар 3. Ра­бо­та си­лы

3.1.Ка­кую ра­бо­ту со­вер­ша­ет си­ла тя­ги при уве­ли­че­нии ско­ро­сти ав­то­мо­би­ля мас­сой 1,5 т а) от 0 до 36 км/ч, б) от 36 км/ч до 72 км/ч?

(а) 75 кДж, б) 225кДж)

3.2. Шарик массой 100 г равномерно вращается в горизонтальной плоскости по окружности радиусом 0,5 м, делая 3 оборота в секунду. Какую работу надо совершить, чтобы увеличить число оборотов в секунду до 5?

(8 Дж)

3.3.Мо­тор­ная лод­ка дви­жет­ся про­тив те­че­ния реки и ос­та­ет­ся не­под­виж­ной от­но­си­тель­но бе­ре­га. Ско­рость те­че­ния ре­ки рав­на 5 м/с, а сила тяги дви­га­те­ля мо­тор­ной лод­ки рав­на 2 кН. Как­ую ра­бо­ту со­вер­ша­ет си­ла тя­ги за 5 с от­но­си­тель­но ре­ки и от­но­си­тель­но бе­ре­га?

(50 кДж, 0)

3.4. Тело массой 20 кг поднимают равноускоренно из состояния покоя на высоту 20 м за 10 с. Найдите работу, совершённую при подъёме тела.

(4160 Дж)

3.5. Лифт массой 1000 кг равноускоренно поднимался лебёдкой. На некотором отрезке пути длиной 1 м лифт двигался со средней скоростью 5 м/с и его скорость возросла на 0,5 м/с. Какую работу совершила сила, перемещающая лифт на указанном отрезке пути?

(12,5 кДж)

3.6.Тело бросили с высоты 16 м со скоростью 12 м/с вертикально вниз. С какой скоростью тело упало на землю, если сила сопротивления воздуха при движении тела была постоянна и равна 20% от силы тяжести?

(20 м/с)

3.7. При броске тела массой 1 кг от поверхности земли под некоторым углом к горизонту была совершена работа 60 Дж. На каком расстоянии от места бросания тело упало на поверхность земли, если максимальная высота подъёма тела равна 3 м? Сопротивлением воздуха пренебречь.

(12 м)

3.8. Ав­то­мо­би­ль мас­сой 2 т за 4 с раз­го­ня­ет­ся из со­стоя­ния по­коя до ско­ро­сти 8 м/с? Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния ме­ж­ду ши­на­ми ав­то­мо­би­ля и до­ро­гой ра­вен 0,4. Най­ди­те ра­бо­ту си­лы тяги и силы тре­ния.

(192 кДж, –128 кДж)

3.9.Те­ло мас­сой 150 кг дви­жет­ся рав­но­мер­но по го­ри­зон­таль­ной поверх­но­сти под дей­ст­ви­ем по­сто­ян­ной си­лы, на­прав­лен­ной под уг­лом 60° к го­ри­зон­ту. Най­ди­те ра­бо­ту этой си­лы и си­лы тре­ния при пе­ре­ме­ще­нии те­ла на 72 м, ес­ли ко­эф­фи­ци­ент тре­ния ме­ж­ду те­лом и по­верх­но­стью 1/3.

(23 кДж, –23 кДж)

3.10.Те­ло мас­сой 100 кг под­ни­ма­ют вверх по на­клон­ной плос­ко­сти, со­став­ляю­щей угол 30° с го­ри­зон­том, на вы­со­ту 1 м с ус­ко­ре­ни­ем 1 м/с² с по­мо­щью си­лы F, на­прав­лен­ной па­рал­лель­но на­клон­ной плос­ко­сти. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния ме­ж­ду те­лом и плос­ко­стью ра­вен 0,1. Най­ди­те ра­бо­ты, со­вер­шае­мые ка­ж­дой си­лой, дей­ст­вую­щей на те­ло, и ско­рость те­ла в кон­це это­го уча­ст­ка пу­ти.

(1370 Дж, –1000 Дж, –170 Дж, 0 Дж, 2 м/с)

3.11.Те­ло мас­сой 2 кг дви­жет­ся из состояния покоя вниз по на­клон­ной плос­ко­сти, со­став­ляю­щей угол 30° с го­ри­зон­том (рис. 3.1). На те­ло дей­ст­ву­ет горизон­таль­ная си­ла F=20 Н. Най­ди­те ра­бо­ты, со­вер­шае­мые ка­ж­дой си­лой, дей­ст­вую­щей на те­ло, на уча­ст­ке пу­ти 1 м. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния ме­ж­ду те­лом и плос­ко­стью ра­вен 0,5. Найдите скорость тела в конце участка пути.

(17 Дж; 10 Дж; –3,5 Дж; 0 Дж; 4,8 м/с)

3.12.На наклонной плоскости, составляющей с горизонтом угол α, покоится ящик массой m. Чтобы передвинуть ящик вниз на расстояние L, прикладывая силу вдоль наклонной плоскости, надо совершить минимальную работу A. Какую минимальную работу потребуется совершить, прикладывая силу вдоль наклонной плоскости, чтобы вернуть этот ящик на прежнее место?

(2mgL sinα + A)

3.13.По гра­фи­ку за­ви­си­мо­сти си­лы F от ко­ор­ди­на­ты x (рис. 3.2) най­ди­те ра­бо­ту си­лы F при пе­ре­ме­ще­нии те­ла на 10 см.

(125 мДж)

? 1. Мо­жет ли си­ла тре­ния по­коя со­вер­шить ра­бо­ту?

2. Мо­жет ли ско­рость те­ла ос­та­вать­ся не­из­мен­ной, ес­ли рав­но­дей­ст­вую­щая при­ло­жен­ных к те­лу сил от­лич­на от ну­ля?

3.Когда расходуетсяменьше энергии при запуске спутника Земли: при пуске вдоль меридиана или вдоль экватора на восток?

4.Изменится ли работа двигателя эскалатор, который движется вверх, если пассажир будет сам также подниматься вверх по эскалатору равномерно?