Die Formel des Gesamtimpulses nach der Kollision. Energie- und Impulsgesetze

In dieser Lektion studieren wir weiterhin die Erhaltunggesetze und berücksichtigen verschiedene mögliche Schläge von Tel. Von Ihrer Erfahrung wissen Sie, dass der gepumpte Basketballball gut auf dem Boden springt, während er weggeblasen wird - praktisch nicht. Daraus könnten Sie daraus schließen, dass die Schläge verschiedener Körper anders sein können. Um die Streiks zu charakterisieren, werden abstrakte Konzepte absolut elastische und absolut unelastische Streiks eingeführt. In dieser Lektion werden wir mit verschiedenen Streiks umgehen.

Thema: Erhaltungsgesetze in der Mechanik

Lektion: Kollision Tel. Absolut elastische und absolut unelastische Streiks

Um die Struktur der Substanz zu studieren, werden verschiedene Kollisionen verwendet. Um beispielsweise ein Gegenstand zu berücksichtigen, wird es beispielsweise mit Licht oder einem Strom von Elektronen bestrahlt, und der Streuung dieses Lichts, oder der Elektronenfluss empfängt ein Foto oder ein X-Ray, oder das Bild dieses Elements in jedes physische Gerät. Somit ist die Kollision von Partikeln, was uns und im Alltag und in der Wissenschaft und in der Technik und in der Natur umgibt.

Zum Beispiel werden mit einer Kollision von Bleikern im Alice-Detektor eines großen Hadron-Kolliders Zehntausende von Partikeln geboren, auf deren Bewegung und Verteilung von den tiefsten Eigenschaften der Substanz lernen können. Berücksichtigung von Kollisionsprozessen durch die Erhaltungsgesetze, über die wir sprechen, erlaubt Ihnen, Ergebnisse zu erhalten, unabhängig von dem, was zum Zeitpunkt der Kollision geschieht. Wir wissen nicht, was zum Zeitpunkt der Kollision der beiden Bleikerne passiert, aber wir wissen, was die Energie und der Puls der Partikel nach diesen Zusammenstöcken fliegen.

Heute werden wir auf die Wechselwirkung von Körpern im Prozess der Zusammenstöße ansehen, mit anderen Worten, die Bewegung nicht konsumierender Körper, die ihren Zustand nur beim Kontaktieren ändern, den wir eine Kollision oder einen Schlag nennen.

Bei der Kollision von Körper ist im Allgemeinen die kinetische Energie der aufgetretenen Körper nicht verpflichtet, gleich der kinetischen Energie der Splitkörper zu sein. Wenn ein Körperkollid miteinander interagiert, beeinflusst sich einander und tut die Arbeit. Diese Arbeit kann zu einer Änderung der kinetischen Energie jedes Teles führen. Darüber hinaus kann die Arbeit, die der erste Körper über den zweiten Platz macht, ungleichlich sein, dass der zweite Körper den ersten macht. Dies kann dazu führen, dass mechanische Energie zur Wärme gehen kann, elektromagnetische Strahlungoder sogar neue Partikel verursachen.

Die Kollisionen, bei denen die kinetische Energie der aufgetretenen Körper nicht gelagert, namens unelastisch genannt.

Unter allen möglichen unelastischen Zusammenstößen gibt es einen außergewöhnlichen Fall, wenn kollidierende Körper infolge einer Kollision stecken und sich weiterhin als eins bewegen. Ein solcher unelastischer Schlag wird genannt absolut unelastisch (Abb. 1).

aber) b)

Feige. 1. Absolute unelastische Kollision

Betrachten Sie ein Beispiel für einen absolut unelastischen Schlag. Lassen Sie die Kugel in horizontaler Richtung mit einer Geschwindigkeit fliegen, und rannte in eine feste Sandbox mit einer an dem Faden suspendierten Masse. Die Kugel bleibt im Sand stecken, und dann kam die Kiste mit einer Kugel in Bewegung. Im Prozess des Schlagens der Kugel und der Schublade sind die auf dieses System wirkenden äußeren Kräften die vertikal nach unten gerichtete Schwerkraft und die vertikal gerichtete Fadenspannkraft, wenn die Blaszeit der Kugel so wenig war, dass der Thread nicht so wenig war Zeit haben, abweichen. So kann angenommen werden, dass der Impuls der auf den Körper, der auf den Körper, der auf den Körper wirken, Null entspricht, was bedeutet, dass das Gesetz der Erhaltung des Impulses wahr ist:

Die Bedingung, dass die Kugel in der Box steckt, und es gibt ein Zeichen des absolut unelastischen Schlags. Überprüfen Sie, was mit kinetischer Energie infolge dieser Auswirkungen passiert ist. Die anfängliche kinetische Energie der Kugel:

ultimative kinetische Energiekugeln und -schubladen:

eine einfache Algebra zeigt uns, dass sich die kinetische Energie im Prozess des Treffens der kinetischen Energie verändert hat:

Also ist die anfängliche kinetische Energie der Kugel weniger als das ultimative auf einen positiven Wert. Wie ist es passiert? Im Prozess der Auswirkungen zwischen Sand und Kugeln betriebene Widerstandsstärken. Der Unterschied in den kinetischen Energien der Kugel vor und nach der Kollision ist gleich der Arbeit der Widerstandskräfte. Mit anderen Worten, die kinetischen Energiekugeln gingen zum Erhitzen der Kugel und des Sandes.

Wenn infolge einer Kollision von zwei Körpern kinetische Energie aufrechterhalten wird, wird ein solcher Schlag absolut elastisch bezeichnet.

Ein Beispiel für absolut elastische Streiks kann eine Kollision von Billardkugeln sein. Wir werden den einfachsten Fall einer solchen Kollision betrachten - eine zentrale Kollision.

Die Zentrale wird als Kollision genannt, in dem die Geschwindigkeit einer Kugel durch den Massenmittelpunkt eines anderen Balls durchläuft. (Abb. 2.)

Feige. 2. zentrale Schalen

Lassen Sie eine Kugel ruhen, und der zweite fliegt bei etwas Geschwindigkeit darauf, was nach unserer Definition durch die Mitte der zweiten Kugel verläuft. Wenn die Kollision zentral und elastisch ist, dann in einer Kollision, in einer Kollision, die Elastizitätsstärken entlang der Kollisionsleitung entstehen. Dies führt zu einer Änderung der horizontalen Komponente des ersten Kugelimpulses und zum Auftreten der horizontalen Komponente des Impulses der zweiten Kugel. Nach dem Aufprall empfängt die zweite Kugel einen Impuls, der nach rechts gerichtet ist, und der erste Ball kann sich beide nach rechts und links bewegen - es hängt vom Verhältnis zwischen den Massen der Kugeln ab. Berücksichtigen Sie im Allgemeinen die Situation, wenn sich die Glühlampen unterscheiden.

Das Impulserhaltungsgesetz wird bei jeder Kollision der Bälle durchgeführt:

Im Falle eines absolut elastischen Streiks wird auch das Gesetz der Energieerhaltung durchgeführt:

Wir erhalten ein System von zwei Gleichungen mit zwei unbekannten Werten. Wenn Sie sie entscheiden, erhalten wir die Antwort.

Die Geschwindigkeit der ersten Kugel nach dem Schlagen ist gleich

beachten Sie, dass diese Geschwindigkeit sowohl positiv als auch negativ sein kann, je nachdem, ob die Masse mehr als die Bälle ist. Außerdem können Sie den Fall zuordnen, wenn die Bälle gleich sind. In diesem Fall stoppt, nachdem der erste Ball getroffen hatte, nachdem der erste Ball getroffen hat. Die Geschwindigkeit der zweiten Kugel, wie wir zuvor bemerkten, erwiesen sich als positiv, um in jedem Verhältnis von Massen der Kugeln positiv zu sein:

Betrachten Sie schließlich den Fall eines nicht zentralen Schocks in einer vereinfachten Form - wenn die Glühlampen gleich sind. Dann können wir aus dem Gesetz der Erhaltung des Impulses schreiben:

Und von der Tatsache, dass kinetische Energie erhalten bleibt:

Der Neccentral ist ein Schlag, bei dem die Geschwindigkeit der inklusiven Kugel nicht durch die Mitte des stationären Balls passiert (Abb. 3). Aus dem Gesetz der Erhaltung des Impulses ist ersichtlich, dass die Geschwindigkeit der Kugeln Parallelogramme sein wird. Und von der Tatsache, dass kinetische Energie erhalten bleibt, ist ersichtlich, dass er nicht parallelogramme sein wird, sondern ein Quadrat.

Feige. 3. Nezentraler Schlag mit den gleichen Massen

Mit einem absolut elastischen neccentral-Aufprall, wenn die Massen der Kugeln gleich sind, streuen sie immer rechtwinklig zueinander.

Referenzliste

G. YA. MYAKYSHEV, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky. Physik 10. - M.: Erleuchtung, 2008.
A.p. Rymkkevich. Physik. Aufgabe 10-11. - M.: Tropfen, 2006.
O.ja. Savchenko. Aufgaben in Physik - M.: Wissenschaft, 1988.
A. V. Pyryshkin, V. V. Kruklis. Kurs der Physik T. 1. - M.: Staat. Ped. ed. Mindest. Erleuchtung der RSFSR, 1957.

Antworten: Ja, wirklich solche Schläge gibt es in der Natur. Wenn zum Beispiel der Ball in die Netze eines Fußballtors fällt, oder ein Stück Plastilin rutscht aus den Händen und steckt auf den Boden oder einen Pfeil, der in den Zielfäden steckt oder eine Schale in einem ballistischen Kugel hält Pendel.

Frage: Geben Sie mehr Beispiele für absolut elastische Streik. Gibt es in der Natur?

Antworten: In der Natur gibt es keine absolut elastischen Schläge, da mit jedem Schlag ein Teil der kinetischen Energie des Körpers für die Kommission bestimmter Arbeitskräfte von Drittanbietern ausgegeben wird. Manchmal können wir jedoch einige Schläge mit absolut elastisch berücksichtigen. Wir haben das Recht, dies zu tun, wenn die Änderung der kinetischen Energie des Körpers, wenn er im Vergleich zu dieser Energie kleiner ist. Beispiele für solche Schocks können als Basketballkugel dienen, der auf Asphalt oder Kollisionen von Metallkugeln springt. Die Auswirkungen der idealen Gasmoleküle sollten als elastisch betrachtet werden.

Frage: Was tun, wenn der Schlag teilweise elastisch ist?

Antworten: Es ist notwendig, zu bewerten, wie viel Energie auf das Werk der dissipativen Kräfte gegangen ist, dh solche Kräfte wie die Reibungsstärke oder die Kraft des Widerstands. Als nächstes müssen Sie die Gesetze der Erhaltung des Impulses nutzen und die kinetische Energie des Körpers nach der Kollision lernen.

Frage: Wie ist es wert, das Problem nicht zentraler Stoßkugeln mit unterschiedlichen Massen zu lösen?

Antworten: Es lohnt sich, das Gesetz der Erhaltung des Impulses in der Vektorform aufzuzeichnen, und die Tatsache, dass die kinetische Energie gespart wird. Außerdem haben Sie ein System von zwei Gleichungen und zwei unbekannten, entscheiden, dass Sie nach der Kollision die Geschwindigkeit der Bälle finden können. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass dies ein ziemlich komplizierter und zeitaufwendiger Prozess ist, der über das Schulprogramm hinausgeht.

Sie können auch einen absoluten unelastischen Schlag mit Hilfe von Plasticin-Kugeln (Lehm) demonstrieren, die sich aufeinander bewegen. Wenn die Massen der Bälle m. 1 I. m. 2, ihre Geschwindigkeiten vor dem Schlagen, dann können die Verwendung des Gesetzes der Erhaltung des Impulses geschrieben werden:

Wenn sich die Kugeln aufeinander bewegten, bewegen sie sich weiterhin auf die andere Seite, in der sich ein Ball mit einem großen Impuls bewegte. In einem bestimmten Fall - wenn die Massen und Geschwindigkeit der Kugeln gleich sind, dann gleich, dann

Finden Sie heraus, wie sich die kinetische Energie der Bälle unter der zentralen Absolut absolut ändert unelastischer Schlag. Da bei der Kollidierung der Kugeln zwischen ihnen kräftige Kräfte handeln, abhängig von den Verformungen selbst, sondern von ihren Geschwindigkeiten, dann handeln wir mit den Kräften, die den Kräften der Reibung ähneln, daher sollte das Gesetz der Erhaltung der mechanischen Energie dadurch nicht respektiert werden Als Folge der Verformung, der "Verlust" der kinetischen Energie, der in thermische oder andere Energieformen ( energiedissipation). Dieser "Verlust" kann durch den Unterschied in kinetischen Energien vor und nach dem Aufprall bestimmt werden:

Von hier aus bekommen wir:

(5.6.3)

Wenn der Körperkörper ursprünglich bewegungslos (υ 2 \u003d 0) war, dann

Wann m. 2 >> m. 1 (die Masse des feststehenden Körpers ist sehr groß), dann fast alle kinetischen Energie, wenn sie sich in andere Energieformen verwandelt. Daher muss zum Beispiel eine signifikante Verformung des Amboss massivem Hammer sein.

Wenn anschließend fast alle Energie mit möglicher mehr Bewegung verbracht wird, und nicht zur Restverformung (zum Beispiel ein Hammer ein Nagel).

Absolut unelastischer Schlag - ein Beispiel dafür, wie "Verlust" der mechanischen Energie unter der Wirkung von dissipativen Kräften auftritt.

Entscheidung. Die Abstammungszeit ist gleich.

Richtige Antwort: 4.

A2. Zwei Körper bewegen sich im Trägheitsreferenzsystem. Erste Körpermasse. m. Macht F. Berichte Beschleunigung. eIN.. Was ist die Masse des zweiten Körpers, wenn eine halbe kleinere Kraft ihm viermal größere Beschleunigung erzählt hat?

1)
2)
3)
4)

Entscheidung. Masse kann von der Formel berechnet werden. Zweimal kleinere Kraftberichte 4-mal größerer Beschleunigungskörper mit Masse.

Die richtige Antwort: 2.

A3. In welchem \u200b\u200bLicht der Flüge in einem Raumfahrzeug, in dem sich der Orbit des Erdungs-Satelliten befindet, wird die Schwerelosigkeit beobachtet?

Entscheidung. Geeiness wird in Abwesenheit aller äußeren Kräfte mit Ausnahme der Gravitation beobachtet. In solchen Bedingungen befindet sich raumschiff Mit dem Orbitalflug mit dem Motor ab.

Richtige Antwort: 3.

A4. Zwei Kugelnmassen m. und 2 m. Bewegen mit Geschwindigkeiten gleich 2 v. und v.. Die erste Kugel bewegt sich in der zweiten und strahlt an, steckt daran. Was ist der Gesamtimpuls der Bälle nach dem Aufprall?

1)	mw.
2)	2mw.
3)	3mw.
4)	4mw.

Entscheidung. Nach dem Erhaltungsgesetz ist der Gesamtimpuls der Bälle nach dem Streik gleich der Summe der Kugelimpulse vor der Kollision :.

Richtige Antwort: 4.

A5.Vier identische Sperrholzplatten dick L. Jeder mit einem Stapel zugeordnet ist in Wasser, so dass der Wasserstand der Grenze zwischen den beiden Medienblättern entspricht. Wenn Sie ein anderes solches Blatt in einen Stapel hinzufügen, wird die Tiefe der Tauchstapel von Blättern um erhöht

1)
2)
3)
4)

Entscheidung. Tiefe Tiefe ist die Hälfte der Höhe des Stapels: für vier Blätter - 2 L.Für fünf Blätter - 2.5 L.. Tauchtiefe wird zunehmen.

Richtige Antwort: 3.

A6.Die Figur zeigt ein Diagramm der Änderung über die kinetische Energiezeit eines Kindes, das auf einem Schaukel schwingt. Im Moment entsprechend dem Punkt EIN. Auf dem Diagramm ist seine potentielle Energie, die auf der Gleichgewichtsposition der Schaukel gezählt wird, gleich

1)	40 J.
2)	80 J.
3)	120 J.
4)	160 J.

Entscheidung. Es ist bekannt, dass in der Gleichgewichtsposition ein maximal kinetischer Energie beobachtet wird, und der Unterschied in potentiellen Energien in zwei Zuständen ist dem Modul des Unterschieds in kinetischen Energien gleich. Aus dem Graphen ist ersichtlich, dass die maximale kinetische Energie 160 j und für einen Punkt beträgt ABER Es ist 120 j. Somit ist die auf der Gleichgewichtsposition des Schwenks gezählte potentielle Energie gleich.

Richtige Antwort: 1.

A7. Zwei Materialpunkte bewegen sich um die Kreise mit Radien und mit demselben Velock-Modul. Ihre Zeiträume der Kreisekreise sind mit der Beziehung verbunden

1)
2)
3)
4)

Entscheidung. Die Zirkulationszeit ist gleich. Seit damals.

Richtige Antwort: 4.

A8. In Flüssigkeiten machen Partikel Schwingungen in der Nähe der Gleichgewichtsposition, um benachbarte Partikel zugewichten. Von Zeit zu Zeit begeht das Partikel einen "Sprung" in eine andere Gleichgewichtsposition. Welche Eigenschaft von Flüssigkeiten kann durch ein solches Zeichen der Bewegung von Partikeln erläutert werden?

Entscheidung. Dieser Charakter der Bewegung der Partikel der Flüssigkeit wird seiner Fließfähigkeit erläutert.

Die richtige Antwort: 2.

A9. Das Eis bei einer Temperatur von 0 ° C wurde in einen warmen Raum eingeführt. Eistemperatur, bevor es schmilzt,

Entscheidung. Die Temperatur des Eiss, bevor es schmilzt, wird sich nicht ändern, da die gesamte Energie, die zu dieser Zeit, der zu diesem Zeitpunkt erhalten wird, zur Zerstörung des Kristallgitters aufgewendet wird.

Richtige Antwort: 1.

A10. Mit welcher Luftfeuchtigkeit der Luft macht die Person es leichter, eine hohe Lufttemperatur zu tragen und warum?

Entscheidung. Eine Person ist leichter, hohe Lufttemperatur bei niedriger Luftfeuchtigkeit zu tragen, da der Schweiß schnell verdampft.

Richtige Antwort: 1.

A11. Die absolute Körpertemperatur beträgt 300 K. Auf der Celsius-Skala ist es gleich

Entscheidung. Auf der Celsius-Skala ist es gleich.

Die richtige Antwort: 2.

A12.Die Figur zeigt einen Diagramm der Abhängigkeit des Volumens des idealen Einzelkennecks Gas vom Druck während des Prozesses 1-2. Die innere Gasenergie hat sich um 300 kJ erhöht. Die Hitzemenge, die von Gas in diesem Prozess gemeldet wird, ist gleich

Entscheidung. Die Effizienz der Wärmemaschine, die es nützliche Arbeit macht, und die von der Heizung erhaltene Wärmemenge ist Gleichheit, von wo.

Die richtige Antwort: 2.

A14. Zwei identische leichte Kugeln, deren Gebühren gleich dem Modul sind, auf Seidenfäden suspendiert sind. Die Ladung eines der Kugeln ist in den Zeichnungen angegeben. Was (s) aus den Zahlen entsprechen der Situation, wenn die Ladung des 2. Balls negativ ist?

1)	EIN.
2)	B.
3)	C. und D.
4)	EIN. und C.

Entscheidung. Die angegebene Kugelgebühr ist negativ. Solargebühren werden abgestoßen. Die Abstoßung wird auf dem Bild beobachtet EIN..

Richtige Antwort: 1.

A15.Das α-Teilchen bewegt sich von dem Punkt in einem homogenen elektrostatischen Feld EIN. genau B. Nach den Trajektorien I, II, III (siehe Abb.). Arbeit der Kraft des elektrostatischen Feldes

Entscheidung. Das elektrostatische Feld ist das Potential. Darin hängt die Arbeit an der Ladung Bewegung nicht von der Flugbahn ab, sondern hängt von der Position des Anfangs- und Endpunkts ab. Für gezogene Flugbahnen sind die Anfangs- und Endpunkte übereinstimmen, was bedeutet, dass die Arbeit der Kraft des elektrostatischen Feldes gleich ist.

Richtige Antwort: 4.

A16.Die Figur zeigt eine Zeitleiste der aktuellen Kraft im Leiter von der Spannung an ihren Enden. Was ist der Widerstand des Leiters?

Entscheidung. IM wässrige Lösung Salze des Stroms werden nur durch Ionen erstellt.

Richtige Antwort: 1.

A18. Das Elektron, das in den Spalt zwischen den Polen des Elektromagneten gefloht ist, hat eine horizontal gezielte Geschwindigkeit, senkrecht zum Induktionsvektor magnetfeld (Siehe Abb.). Wo ist die Lorentz-Leistung auf das Elektron?

Entscheidung. Wir verwenden die Regel der "linken Hand": Senden Sie vier Finger in Richtung der Elektronenbewegung (von uns selbst), und die Handfläche wird dauern, dass die Linien des Magnetfelds in ihm enthalten sind (links). Dann zeigt der hoffte Daumen die Richtung der aktuellen Kraft (es wird nach unten gerichtet), wenn das Partikel positiv aufgeladen würde. Die Elektronenladung ist negativ, es bedeutet, dass die Lorentz-Leistung in die entgegengesetzte Richtung gerichtet ist: senkrecht oben.

Die richtige Antwort: 2.

A19.Die Figur zeigt eine Demonstration der Erfahrung beim Überprüfen der Lenza-Regel. Erfahrung wird mit einem soliden Ring durchgeführt und nicht geschnitten, weil

Entscheidung. Die Erfahrung wird mit einem festen Ring durchgeführt, da der Induktionsstrom in einem festen Ring auftritt, und in der Schnitt-Nr.

Richtige Antwort: 3.

A20. Die Zersetzung von weißem Licht im Spektrum, wenn Sie durch das Prisma gehen, ist darauf zurückzuführen:

Entscheidung. Mit der Formel für das Objektiv definieren wir die Position des Objekts des Betreffs:

Wenn diese Entfernung die Ebene des Fotofilms ist, erhalten Sie ein klares Bild. Es ist ersichtlich, dass 50 mm

Richtige Antwort: 3.

A22. Die Lichtgeschwindigkeit in allen Trägheitsreferenzsystemen

Entscheidung. Gemäß dem Ehebruch der speziellen Relativitätstheorie ist die Lichtgeschwindigkeit in allen Trägheitsreferenzsystemen gleich und hängt nicht von der Geschwindigkeit des Lichts des Lichts oder der Geschwindigkeit der Lichtquelle ab.

Richtige Antwort: 1.

A23. Beta-Strahlung ist

Entscheidung. Beta-Strahlung ist der Elektronenstrom.

Richtige Antwort: 3.

A24. Die Reaktion der thermonuklearen Synthese geht mit der Freisetzung von Energie, während:

A. Die Höhe der Ladungsgebühren - Reaktionsprodukte entspricht genau der Menge der Ladungsgebühren der Quellkerne.

B. die Summe der Massen der Partikel - die Reaktionsprodukte entspricht genau der Summe der Massen der Quellkerne.

Sind die obige Genehmigung wahr?

Entscheidung. Die Ladung bleibt immer erhalten. Da die Reaktion mit der Freisetzung von Energie geht, ist die Gesamtmasse der Reaktionsprodukte geringer als die Gesamtmasse der Quellkerne. True nur A.

Richtige Antwort: 1.

A25.Ein Ladungsgewicht von 10 kg wurde an der bewegten vertikalen Wand befestigt. Der Reibungskoeffizient zwischen der Ladung und der Wand beträgt 0,4. Welche minimale Beschleunigung müssen Sie die Wand nach links bewegen, damit die Fracht nicht rutscht?

1)
2)
3)
4)

Entscheidung. Damit die Ladung nicht rutscht, ist es notwendig, dass die Reibungskraft zwischen der Last und der wandbalancierten Schwerkraft ist :. Für einen relativ zu der Ladungswand fixierten Verhältnis, wobei μ der Reibungskoeffizient ist, N. - Die Reaktionskraft des Trägers, die gemäß dem zweiten Gesetz von Newton mit der Beschleunigung der Wand durch Gleichheit verbunden ist. Infolgedessen bekommen wir:

Richtige Antwort: 3.

A26.Die Künstlerkugel mit einer Masse von 0,1 kg fliegt horizontal mit einer Geschwindigkeit von 1 m / s (siehe Abb.). Es fliegt auf einem fixierten Lkw mit einem Gewicht von 0,1 kg, der an einer Lichtfeder befestigt ist, und steckt an den Wagen. Was ist die maximale kinetische Energie des Systems in seinen weiteren Schwankungen? Reibungsperikte. Punch wird sofort aufgenommen.

1)	0,1 J.
2)	0,5 J.
3)	0,05 J.
4)	0,025 J.

Entscheidung. Nach dem Gesetz der Konservierung des Impulses ist die Geschwindigkeit des Wagens mit der haftenden Plastilinkugel gleich

Richtige Antwort: 4.

A27. Experimentierte Pumpenluft in ein Glasgefäß, während Sie es gleichzeitig kühlen. Gleichzeitig sank die Lufttemperatur im Gefäß zweimal und der Druck stieg dreimal an. Wie oft ist die Luft im Schiff zugenommen?

1)	2 Mal
2)	dreimal
3)	6 mal
4)	1,5 mal

Entscheidung. Mit der MendeleeV-Gleichung - Klapairone können Sie die Luftmasse im Gefäß berechnen:

Wenn die Temperatur zweimal gesunken ist und der Druck dreimal erhöht wurde, erhöhte sich die Luftmasse 6-mal.

Richtige Antwort: 3.

A28.Die innere Widerstandsquelle von 0,5 Ohm wurde mit dem Halt verbunden. Die Figur zeigt den Zeitpunkt der aktuellen Kraftabhängigkeit in der Bekämpfung seines Widerstands. Was ist das EMF der aktuellen Quelle?

1)	12 B.
2)	6 B.
3)	4 B.
4)	2 B.

Entscheidung. Nach dem Gesetz des Ohms für die vollständige Kette:

Bei einem externen Widerstand gleich Null ist das EMF der Stromquelle entsprechend der Formel:

Die richtige Antwort: 2.

A29. Kondensator, Induktorinduktor und Widerstand sind angeschlossen. Wenn mit unveränderter Frequenz und Amplitude der Spannung an den Enden der Kette die Kapazität des Kondensators von 0 bis zu erhöhen, ist die Stromamplitude in der Kette

Entscheidung. Schemawiderstand gegen variable Strom gleich . Die aktuelle Amplitude in der Kette ist gleich

Diese Sucht als Funktion VON Im Intervall hat ein Maximum, wann. Die Amplitude des Stroms in der Kette wird zunächst zunehmen, dann verringern.

Richtige Antwort: 3.

A30. Wie viele α- und β-Zerfälle sollten während des radioaktiven Zerfalls des Urankerns auftreten, und endlich in den Bleikern drehen?

1)	10 α- und 10 β-Zerfälle
2)	10 α- und 8 β-Zerfälle
3)	8 α- und 10 β-Zerfall
4)	10 α- und 9 β-Zerfall

Entscheidung. Bei α-Zerfall wird die Masse des Kerns um 4 A reduziert. E. m., und mit β-Zerfall ändert sich die Masse nicht. In einer Reihe von Zerfällen sank die Masse des Kerns um 238 - 198 \u003d 40a. e. M. Für eine solche Masseabnahme erfordern 10 α-Zerfall. Bei α-Zerfall nimmt die Kernladung um 2 ab, und mit β-Zerfall nimmt sie mit 1 zunimmt. In einer Reihe von Zerfällen nahm die Kernladung um 10. Bei einer solchen Abnahme der Ladung, zusätzlich zu 10 α-Zerfällen , 10 β-Zerfall sind erforderlich.

Richtige Antwort: 1.

Teil B.

IN 1. Ein kleiner Stein, der mit einer glatten horizontalen Oberfläche der Erde in einem Winkel zum Horizont aufgegeben wurde, fiel nach 2 ° C 20 m vom Wurfspitzen auf den Boden zurück. Was ist die minimale Steingeschwindigkeit während des Fluges?

Entscheidung. 2 mit dem Stein, der 20 m horizontal ist, ist daher die Komponente seiner Geschwindigkeit, die entlang des Horizonts gerichtet ist, 10 m / s. Die Geschwindigkeit des Steins ist im höchsten Flugplatz minimal. An der oberen Stelle fällt die Gesamtgeschwindigkeit mit seiner horizontalen Projektion zusammen und beträgt daher 10 m / s.

UM 2. Um die spezifische Wärme des Schmelzeis in das Gefäß mit Wasser zu bestimmen, begannen sie, mit kontinuierlichem Rühren Stücke aus dem Schmelzeisen zu werfen. Anfangs im Gefäß betrug 300 g Wasser bei einer Temperatur von 20 ° C. Zum Zeitpunkt der Zeit, als das Eis angehalten hatte, stieg die Wassermasse um 84. Bestimmen Sie nach der Erfahrung der experimentellen Hitze des Eisschmelzes. Antwort Express in KJ / KG. Die Wärmekapazität des Schiffs vernachlässigt.

Entscheidung. Wasser gab Wärme. Diese Hitzemenge ging zum Schmelzen von 84 g Eis. Spezifisches Eisschmelz gleich .

Antwort: 300

In 3. Bei der Behandlung der elektrostatischen Dusche wird die Potentialdifferenz auf die Elektroden angelegt. Welche Ladung läuft während des Verfahrens zwischen den Elektroden, wenn bekannt ist, dass das elektrische Feld die Arbeit von 1800 j? Antwort exprimieren in μl.

Entscheidung. Der Betrieb des elektrischen Feldes, um die Ladung zu bewegen, ist gleich. Wo kann ich eine Gebühr ausdrücken:

UM 4. Das Beugungsgitter mit der Periode befindet sich parallel zum Bildschirm in einem Abstand von 1,8 m. Welche Ordnung ist das Maximum im Spektrum in einem Abstand von 21 cm in einem Abstand von 21 cm von der Mitte des Beugungsmusters beobachtet, wenn das Gitter mit einem normalerweise ansteigenden parallelen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge von 580 nm beleuchtet wird? Erwägen .

Entscheidung. Der Abweichungswinkel ist mit einem konstanten Gitter und einer Lichtwellenlänge durch Gleichheit verbunden. Abweichung auf dem Bildschirm ist. Somit ist die Reihenfolge des Maximums im Spektrum gleich

Teil C.

C1. Die Masse des Mars beträgt 0,1 auf der Masse der Erde, der Durchmesser des Mars ist halb kleiner als der Durchmesser der Erde. Was ist die Beziehung der Berufungszeiten künstliche Satelliten von Mars und der Erde, die sich weiter bewegen kreisförmige Umlaufbahn Bei niedriger Höhe?

Entscheidung. Die Behandlung der Behandlung eines künstlichen Satellitens, der sich um den Planeten auf einer kreisförmigen Umlaufbahn in geringer Höhe bewegt, ist gleich

wo D. - Durchmesser des Planeten, v. - Die Geschwindigkeit des Satelliten, die mit der Zentripetalbeschleunigung durch das Verhältnis verbunden ist.

Mit der Kollision von Körper miteinander unterliegen sie Verformungen

Mit der Kollision von Körper miteinander unterliegen sie eine Verformung. Gleichzeitig läuft die kinetische Energie, die den Körper vor dem Schlag hatte, teilweise oder vollständig in die potentielle Energie der elastischen Verformung und in der sogenannten inneren Energie des Tel. Eine Erhöhung der inneren Energiekraftstoffe wird von einer Erhöhung ihrer Temperatur begleitet.

Es gibt zwei Begrenzungsarten der Auswirkungen: absolut elastisch und absolut unelastisch. Absolut elastisch wird ein solcher Schlag genannt, in dem die mechanische Energie von Körper nicht in andere, nicht mechanische Energiearten geht. Mit einem solchen Schlag geht kinetische Energie ganz oder teilweise in der potentiellen Energie der elastischen Verformung durch. Dann kehren die Körper zu der anfänglichen Form zurück, die sich gegenseitig abweisen. Infolgedessen läuft die potentielle Energie der elastischen Verformung wieder in kinetische Energie, und die Körper sind mit Geschwindigkeiten verstreut, der Wert und die Richtung, deren Richtung durch zwei Bedingungen, die Gesamtenergie und der Erhaltung des vollen Pulses des Körpers ermittelt wird System.

Der absolut unelastische Stempel ist dadurch gekennzeichnet, dass die potentielle Energie der Verformung nicht auftritt; Die kinetische Energie von Körper ist vollständig oder teilweise in innere Energie umgewandelt; Nach dem Aufprall gibt es kollidierende Körper oder bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, entweder ausruhen. Mit einem absolut unelastischen Schlag wird nur das Gesetz der Erhaltung des Impulses durchgeführt, das Gesetz der Erhaltung der mechanischen Energie wird nicht beobachtet - es besteht ein Gesetz zur Erhaltung der Gesamtenergie verschiedener Typen - mechanisch und intern.

Wir werden uns auf die Berücksichtigung des zentralen Schlages zweier Bälle einschränken. Der Schlag wird als zentral bezeichnet, wenn sich die Bälle entlang der direkten Durchreise durch ihre Zentren bewegen. Bei der zentralen Wirkung kann die Kollision auftreten, wenn; 1) Die Kugeln bewegen sich in Richtung aufeinander (Abb. 70, A) und 2) Eine der Kugeln erholt sich mit einem anderen (Abb. 70,6).

Wir gehen davon aus, dass die Kugeln ein geschlossenes System bilden, oder dass die an den Kugeln aufgebrachten äußeren Kräfte einander ausbalancieren.

Betrachten Sie den absolut unelastischen Schlag anfangs. Die Massen der Kugeln sind gleich M 1 und M 2 und Geschwindigkeiten an den Schlag V 10 und V 20. Durch das Erhaltungsgesetz sollte der Gesamtpuls der Kugeln nach dem Streik derselben wie vor dem sein Streik:

Da V 10- und V 20-Vektoren entlang derselben geraden Linie gerichtet sind, hat der Vektor V auch eine Richtung, die mit dieser geraden Linie zusammenfällt. Im Fall von b) (siehe Fig. 70) ist es auf dieselbe Seite wie die Vektoren V 10 und V 20 gerichtet. Im Fall von a) wird der Vektor V auf die der Vektoren V I0 gerichtet, für die das Produkt M i V I0 größer ist.

Das Vector V-Modul kann von der folgenden Formel berechnet werden:

wobei 10 und υ 20 Vektoren V 10 und V 20-Vektoren; Das Zeichen "-" entspricht dem Fall a), das Zeichen "+" - der Fall b).

Betrachten Sie nun den absolut elastischen Schlag. Mit einem solchen Schlag werden zwei Erhaltungsgesetze durchgeführt: das Gesetz der Erhaltung des Impulses und des Gesetzes der Erhaltung der mechanischen Energie.

Wir bezeichnen die Massen der Kugeln M 1 und M 2, die Geschwindigkeit der Kugeln an den Schlag V 10 und V 20 und schließlich die Geschwindigkeit der Kugeln nach dem Aufprall von v 1 und v 2. Schreiben Sie die Gleichungen der Konservierung des Pulses und der Energie;

In Anbetracht dessen, dass wir (30,5) dem Sinn geben

Multiplizieren (30,8) auf M 2 und subtrahieren das Ergebnis von (30,6) und multiplizieren dann (30,8) auf M 1 und faltet das Ergebnis von (30,6) aus (30,6), erhalten wir die Geschwindigkeitsvektoren nach dem Schlagen:

Für numerische Berechnungen entwerfen wir (30,9) in Richtung des Vektors V 10;

In diesen Formeln υ 10 und υ 20-Modulen und υ 1 und υ 2 - Vorsprünge der entsprechenden Vektoren. Das Top-Zeichen "-" - entspricht dem Fall von Kugeln, die sich aufeinander bewegen, das untere Zeichen "+" - der Fall, wenn der erste Ball den zweiten Mal fängt.

Beachten Sie, dass die Geschwindigkeit der Kugeln nach absolut elastischem Schlag nicht gleich sein kann. In der Tat, die sich gegenseitig miteinander ausdrücklich (30.9) für V 1 und V 2 ergibt und die Umwandlung erzeugt, erhalten wir:

Daher ist es erforderlich, dass die Geschwindigkeit der Kugeln nach dem Gleichen derselben getroffen wird, dass sie dem Schlagen gleich sind, aber in diesem Fall kann die Kollision nicht auftreten. Daraus folgt, dass der Zustand der Gleichheit der Kugelnraten nach dem Aufprall mit dem Gesetz der Energieeinsparung nicht kompatibel ist. Mit einem unelastischen Schlag wird die mechanische Energie nicht aufbewahrt - es leitet teilweise in die innere Energie der umfassenden Körpern ein, das zu ihrer Erwärmung führt.

Betrachten Sie den Fall, wenn die Massen der zusammengesetzten Kugeln gleich sind: M 1 \u003d M 2. Von (30.9) folgt das in diesem Zustand

d. H. Die Kugeln werden per Geschwindigkeit ausgetauscht. Insbesondere, wenn eine der Kugeln derselben Masse, zum Beispiel der zweite, auf die Kollision ruht, dann bewegt es sich nach dem Schlag mit der gleichen Geschwindigkeit, die anfänglich erster Ball verwendet wird; Der erste Ball nach dem Aufprall stellt sich heraus, dass sie fixiert werden.

Mit Hilfe von Formeln (30.9) können Sie die Geschwindigkeit der Kugel nach einem elastischen Schlag auf einer festen nicht bewegenden Wand (der als Ball einer unendlich großen Masse M 2 und einem unendlich großen Radius betrachtet werden kann) bestimmen. Machen Sie den Zähler und den Nenner von Ausdrücke (30.9) auf M 2 und vernachlässigbare Mitglieder, die den Multiplizierer m 1 / m 2 enthalten, erhalten wir:

Wie folgt aus dem Ergebnis, bleibt die Mauer bald unverändert. Die Geschwindigkeit der Kugel, wenn die Wand fixiert ist (V 20 \u003d 0), ändert die gegenüberliegende Richtung; Bei einer sich bewegenden Wand ändert sich der Wert des Balls auch (steigt auf 2 ° 20 an, wenn sich die Wand in Richtung der Kugel bewegt, und verringert sich 2, wenn die Wand "verlässt" von der Fangkugel)

Das Gesetz der Energieerhaltung ermöglicht, dass die mechanischen Aufgaben in Fällen reserviert werden, in denen aus irgendeinem Grund diejenigen, die auf den Körper des Chilles handeln, unbekannt sind. Ein interessantes Beispiel für diesen Fall ist die Kollision von zwei Körpern. Dieses Beispiel ist besonders interessant, denn wenn er analysiert, ist es unmöglich, mit dem Gesetz der Energieeinsparung nicht zu tun. Es ist notwendig, das Gesetz des Erhalts des Impulses (der Bewegungsbetrag) anzuziehen.

Im Alltag und in der Technik ist es nicht so oft, mit Einschränkungen von Körpern zusammenzuarbeiten, sondern in der Physik des Atoms und der Atompartikel der Kollision - sehr häufiges Phänomen.

Zur Vereinfachung berücksichtigen wir zunächst die Kollision von zwei Kugeln mit den Massen, deren der zweite ruht, und der erste bewegt sich mit der Geschwindigkeit in Richtung des zweiten . 205), also, wenn die Kugeln kollidieren, namens zentral oder lobova, blasen. Was ist die Geschwindigkeit beider Bälle nach der Kollision?

Vor der Kollision ist die kinetische Energie der zweiten Kugel Null und der erste. Die Menge an Energien beider Bälle ist:

Nach der Kollision bewegt sich der erste Ball mit einer bestimmten Geschwindigkeit der zweiten Kugel, deren Geschwindigkeit Null war, wird auch nach einer Kollision eine gewisse Geschwindigkeit erhalten, wobei die Summe der kinetischen Energien zweier Kugeln gleich ist

Im Rahmen des Energieeinsparungsgesetzes muss dieser Betrag der Energie der Kugeln vor der Kollision entsprechen:

Aus dieser ein Gleichung können wir natürlich nicht zwei unbekannte Geschwindigkeiten finden: Hier ist hier das zweite Gesetz der Erhaltung der Beihilfe - das Gesetz der Erhaltung des Impulses. Vor der Kollision der Kugeln war der Impuls der ersten Kugel gleich dem Impuls der zweiten Null. Der vollständige Impuls von zwei Bällen war gleich:

Nach der Kollision veränderten sich die Impulse beider Bälle und wurden gleich und der vollständige Impuls wurde

Nach dem Gesetz der Erhaltung des Impulses kann sich der vollständige Impuls ändern, wenn sich die Kollision nicht ändern kann. Deshalb müssen wir schreiben:

Da die Bewegung entlang einer geraden Linie auftritt, anstelle einer Vektorgleichung können Sie algebraic (für Geschwindigkeitsprojektionen an koordinatenachsezielte auf die Bewegungsgeschwindigkeit der ersten Kugel vor dem Hit):

Jetzt haben wir zwei Gleichungen:

Ein solches Gleichungssystem kann gelöst werden und naturieren unbekannte Geschwindigkeiten von ihnen und Bällen nach einer Kollision. Umzuschreiben, schreiben Sie es wie folgt neu:

Wir teilen die erste Gleichung für den zweiten, wir bekommen:

Lösen Sie jetzt diese Gleichung zusammen mit der zweiten Gleichung

(Mach es selbst), wir finden, dass der erste Ball nach dem Schlagen mit Geschwindigkeiten bewegt wird

und die zweite - bei Geschwindigkeiten

Wenn beide Kugeln die gleichen Massen haben, bedeutet dies, dass der erste Ball, der mit der zweiten aufgetreten ist, ihm seine Geschwindigkeit übergab, und er blieb stehen (Abb. 206).

Somit ist es möglich, mit den Gesetzen der Energieeinsparung von Energie und des Impulses möglich, die Geschwindigkeiten des Körpers vor der Kollision zu kennen, ihre Geschwindigkeit nach der Kollision zu bestimmen.

Und wie war der Fall während der Kollision im Moment, als die Zentren der Bälle am engsten wurden?

Natürlich bewegten sie sich zu diesem Zeitpunkt mit etwas Geschwindigkeit. Für die gleichen Massen ist ihre Gesamtmasse 2t. Nach dem Gesetz der Erhaltung des Pulses, während der gemeinsamen Bewegung beider Bälle, sollte ihr Impuls vor der Kollision einem allgemeinen Impuls entsprechen:

Daher folgt das

Somit ist die Geschwindigkeit beider Kugeln mit ihrer Gelenkbewegung gleich der Hälfte

die Geschwindigkeit eines von ihnen vor der Kollision. Wir finden die kinetische Energie beider Bälle für diesen Moment:

Und vor der Kollision war die Gesamtenergie beider Bälle gleich

Im Moment der Kollision der Kugeln nahm folglich kinetische Energie zweimal ab. Woher verschwand die Hälfte der kinetischen Energie? Gibt es Verstöße gegen das Gesetz der Energieerhaltung?

Energie, natürlich und während der Gelenkbewegung der Kugeln blieben die Bälle gleich. Tatsache ist, dass bei der Kollision beide Kugeln verformt wurden und somit die potentielle Energie der elastischen Wechselwirkung besaß. Es ist die Größe dieser potentiellen Energie, die die kinetische Energie der Kugeln verringert.

Aufgabe 1. Eine Kugel mit einer Masse mit 50 g bewegt sich mit Geschwindigkeit und zeigt eine feste Kugel, deren Masse nach der Kollision die Geschwindigkeit der beiden Kugeln ist? Die Kollision der Kugeln gilt als zentral.