L'impulso totale delle palle dopo la collisione della formula. Savelyev I.V.
Impulso è quantità fisicache in determinate condizioni rimane costante per i corpi interagenti del sistema. Il modulo di impulso è uguale alla massa della massa alla velocità (P \u003d mV). La legge di conservazione dell'impulso è formulata come segue:
In un sistema chiuso, i corpi del corpo degli impulsi del telefono rimane costante, cioè non cambia. Sotto il chiuso, capiscono il sistema in cui i corpi interagiscono solo l'uno con l'altro. Ad esempio, se l'attrito e la forza della gravità possono essere trascurati. L'attrito può essere piccolo, e il potere della gravità è di bilanciare il potere della normale reazione del supporto.
Supponiamo che un corpo in movimento sia affrontato di un altro nella massa del corpo, ma ancora. Che succede? Innanzitutto, la collisione può essere elastica e inelastica. Con una collisione inelastica del corpo è collegata a un'unità. Considera esattamente una tale collisione.
Dal momento che le masse di corpi sono le stesse, quindi indiciamo le loro masse della stessa lettera senza un indice: m. Il primo impulso del corpo prima della collisione è uguale a MV 1, e il secondo è MV 2. Ma dal momento che il secondo corpo non si muove, quindi V 2 \u003d 0, quindi, il secondo impulso del corpo è 0.
Dopo una collisione inelastica, il sistema di due corpi continuerà a muoversi dall'altra parte in cui il primo corpo si muoveva (il vettore dell'impulso coincide con il vettore della velocità), ma la velocità diventerà 2 volte inferiore. Cioè, la massa aumenterà di 2 volte e la velocità diminuirà di 2 volte. Pertanto, il prodotto della massa sulla velocità rimarrà lo stesso. La differenza è che prima della collisione, la velocità era di più di 2 volte, ma la massa era uguale a m. Dopo la collisione, la massa è diventata 2 m, e la velocità è 2 volte meno.
Immagina che non ci siano due corpi che si muovono verso l'altro. I vettori delle loro velocità (così come gli impulsi) sono diretti nei lati opposti. Quindi, i moduli di impulsi devono essere detratti. Dopo la collisione, il sistema di due corpi continuerà a muoversi dall'altra parte in cui il corpo si è spostato, avendo un grande impulso prima della collisione.
Ad esempio, se un corpo contiene 2 kg e spostato ad una velocità di 3 m / s, e un altro - pesatura da 1 kg e una velocità di 4 m / s, quindi il primo impulso è di 6 kg · m / s e il Pulse del secondo è 4 kg · m / da. Quindi, il vettore di velocità dopo una collisione sarà rivestito con un primo vettore di velocità del corpo. Ma il valore della velocità può essere calcolato così. L'impulso totale prima della collisione era uguale a 2 kg · m / s, poiché i vettori sono multidirezionali e dobbiamo detrarre i valori. Allo stesso modo, dovrebbe rimanere dopo una collisione. Ma dopo una collisione, la massa del corpo è aumentata a 3 kg (1 kg + 2 kg), significa che V \u003d p / m \u003d 2/3 \u003d 1,6 (6) (m / s) segue dalla formula p \u003d Mv. Vediamo che a causa della collisione, la velocità è diminuita, che è coerente con la nostra esperienza quotidiana.
Se due corpi si muovono in una direzione e uno di loro prende il secondo, lo spinge, racchiudendolo con lui, come cambierà la velocità di questo sistema di corpi dopo una collisione? Supponiamo che il corpo pesava da 1 kg spostato a una velocità di 2 m / s. Catturato e un corpo di 0,5 kg con una massa di 0,5 kg, che si muove con una velocità di 3 m / s.
Dal momento che i corpi si muovono in una direzione, l'impulso del sistema di questi due corpi è uguale alla somma degli impulsi di ciascun corpo: 1 · 2 \u003d 2 (kg · m / s) e 0,5 · 3 \u003d 1,5 (kg · SM). L'impulso totale è di 3,5 kg · m / s. Deve essere preservato e dopo la collisione, ma il peso corporeo sarà già da 1,5 kg (1 kg + 0,5 kg). Quindi la velocità sarà 3,5 / 1,5 \u003d 2.3 (3) (m / s). Questa velocità è maggiore della velocità del primo corpo e inferiore alla velocità del secondo. Questo è comprensibile, il primo corpo è stato spinto, e il secondo, si potrebbe dire, affrontò un ostacolo.
Ora immagina che due corpi siano inizialmente collegati. Alcuni uguali potere li trascinano in direzioni diverse. Quali sono le velocità di tel? Poiché la forza uguale viene applicata a ciascun corpo, il modulo di impulso dovrebbe essere uguale al modulo del polso dell'altro. Tuttavia, i vettori sono multidirezionali, quindi con la loro somma sarà zero. È giusto, dal momento che guidare intorno ai corpi, il loro impulso era zero, perché i corpi stavano riposando. Poiché l'impulso è uguale al prodotto della massa sulla velocità, quindi in questo caso è chiaro che più un corpo massiccio, la più piccola sarà la sua velocità. Più facile il corpo, più sarà la sua velocità.
La legge di conservazione dell'energia consente di riservare i compiti meccanici nei casi in cui per qualche motivo si sconfiggano che quelle che agiscono sul corpo del chille sono sconosciute. Un esempio interessante di questo caso è la collisione di due corpi. Questo esempio è particolarmente interessante perché quando si analizza è impossibile fare con la legge della conservazione dell'energia. È necessario attirare la legge di preservare il polso (la quantità di movimento).
Nella vita di tutti i giorni e nella tecnica, non è così spesso per affrontare gli scontri di corpi, ma nella fisica dell'atomo e delle particelle atomiche della collisione - fenomeno molto frequente.
Per semplicità, prendiamo per la prima volta la collisione di due palle con le masse di cui il secondo sta riposando, e il primo si muove verso il secondo con la velocità, supponiamo che il movimento avviene lungo la linea che collega i centri di entrambe le palline (fig . 205), quindi quando le palline si avvicinano a Challed Central, o Lobova, soffiare. Quali sono la velocità di entrambe le palle dopo la collisione?
Prima della collisione, l'energia cinetica della seconda palla è zero, e il primo. La quantità di energie di entrambe le palline è:
Dopo la collisione, la prima palla si muoverà ad una certa velocità della seconda palla, la cui velocità era zero, avrà anche una specie di velocità, quindi dopo la collisione energie cinetiche Due palle saranno uguali
Sotto la legge della conservazione dell'energia, tale importo deve essere uguale all'energia delle palle prima della collisione:
Da questa equazione, ovviamente, non riesco a trovare due velocità sconosciute: qui è qui che la seconda legge di conservazione proviene all'aiuto - la legge di preservare l'impulso. Prima della collisione delle palle, l'impulso della prima palla era uguale al polso del secondo zero. Il pieno impulso di due palle era uguale a:
Dopo la collisione, gli impulsi di entrambe le palle sono cambiati e sono diventati uguali e il pieno impulso è diventato
Secondo la legge di conservazione dell'impulso, il pieno impulso può cambiare quando la collisione non può cambiare. Pertanto, dobbiamo scrivere:
Poiché il movimento avviene lungo una linea retta, invece di un'equazione vettoriale è possibile scrivere algebrico (per le proiezioni di velocità su asse coordinatoRivolto alla velocità del movimento della prima palla prima di colpire):
Ora abbiamo due equazioni:
Tale sistema di equazioni può essere risolto e natura si sconosciute velocità di loro e palle dopo una collisione. Per fare questo, riscriverlo come segue:
Condividere la prima equazione per il secondo, otteniamo:
Risolvere ora questa equazione insieme alla seconda equazione
(Fai da te), scopriamo che la prima palla dopo aver colpito si muoverà a velocità
e il secondo - a velocità
Se entrambe le palle hanno le stesse masse, quindi significa che la prima palla, incontrata con il secondo, gli ha consegnato la sua velocità, e si fermò (Fig. 206).
Pertanto, utilizzando le leggi di conservazione dell'energia e del polso, è possibile, conoscendo le velocità dei corpi prima della collisione, determinarne la velocità dopo la collisione.
E come è stato il caso durante la collisione al momento in cui i centri delle palle sono diventati più da vicino?
Ovviamente, in questo momento si sono trasferiti ad una certa velocità. Per le stesse masse, la loro massa totale è 2t. Secondo la legge di preservare il polso, durante il movimento congiunto di entrambe le palline, il loro impulso dovrebbe essere uguale a un impulso generale prima della collisione:
Quindi ne consegue
Pertanto, la velocità di entrambe le palline con il loro movimento comune è uguale a metà
la velocità di uno di loro prima della collisione. Troviamo l'energia cinetica di entrambe le palline per questo momento:
E prima della collisione, l'energia totale di entrambe le palline era uguale
Di conseguenza, nel momento stesso di collisione delle palle, l'energia cinetica è diminuita due volte. Dove è scomparsa la metà dell'energia cinetica? Esiste violazioni della legge della conservazione dell'energia?
Energia, naturalmente, e durante il movimento congiunto delle palle rimase lo stesso. Il fatto è che durante la collisione, entrambe le palline sono state deformate e quindi possedevano la potenziale energia di interazione elastica. È la grandezza di questa potenziale energia che ha ridotto l'energia cinetica delle palle.
Compito 1. Una palla con una massa uguale a 50 g si muove a velocità e affronta una palla fissa, la cui massa è la velocità di entrambe le palline dopo la collisione? La collisione delle palle è considerata centrale.
Con la collisione di corpi l'uno con l'altro, sottoposti a deformazione. Allo stesso tempo, l'energia cinetica, che aveva i corpi dinanzi al colpo, parzialmente o completamente passa nella potenziale energia di deformazione elastica e nella cosiddetta energia interiore del tel. Un aumento dell'energia interna dei corpi è accompagnata da un aumento della loro temperatura.
Ci sono due tipi di limiti di impatto: assolutamente elastico e assolutamente inelastico. Assolutamente elastico è chiamato un colpo così in cui l'energia meccanica dei corpi non entra in altri, non meccanici, tipi di energia. Con un tale colpo, l'energia cinetica passa in tutto o in parte nella potenziale energia di deformazione elastica. Quindi i corpi ritornano alla forma iniziale si respingono l'un l'altro. Di conseguenza, la potenziale energia della deformazione elastica passa nuovamente in energia cinetica e i corpi sono sparsi di velocità, il cui valore e la cui direzione sono determinati da due condizioni - conservazione dell'energia totale e della conservazione del polso pieno del corpo sistema.
Punzone assolutamente inelastico è caratterizzato dal fatto che la potenziale energia della deformazione non si verifica; L'energia cinetica dei corpi è completamente o parzialmente convertita in energia interna; Dopo l'impatto, ci sono corpi di sconti o muoversi alla stessa velocità, riposano. Con uno sciopero assolutamente inelastico, viene eseguita solo la legge di preservare l'impulso, la legge di conservazione dell'energia meccanica non è osservata - c'è una legge di preservare l'energia totale di vari tipi - meccanica e interna.
Limiteremo noi stessi alla considerazione dello sciopero centrale di due palle. Il colpo è chiamato centrale se le palle si stanno muovendo lungo il passaggio diretto attraverso i loro centri. Nell'impatto centrale, la collisione può verificarsi se; 1) Le palle si muovono verso l'altra (fig 70, A) e 2) una delle palle raggiunge un altro (Fig, 70,6).
Supponiamo che le palline formino un sistema chiuso o che le forze esterne applicate alle palle si bilanciano l'un l'altro.
Considerare all'inizio colpo assolutamente inelastico. Lasciare che le masse delle palle siano uguali a m 1 e m 2 e accelera al colpo V 10 e V 20. In virtù della legge della conservazione, l'impulso totale delle palle dopo lo sciopero dovrebbe essere la stessa di prima del sciopero:
Poiché V 10 e V 20 vettori sono diretti lungo la stessa linea retta, il vettore V ha anche una direzione che coincide con questa linea retta. Nel caso di B) (vedi figura 70), è diretto con lo stesso lato dei vettori V 10 e V 20. Nel caso di a), il vettore V è diretto verso quello dei vettori v I0, per il quale il prodotto m i v i0 è maggiore.
Il modulo V vector può essere calcolato dalla seguente formula:
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dove 10 e υ 20 vettori V 10 e V 20 vettori; Il segno "-" corrisponde al caso A), il segno "+" - il caso B).
Ora considera il colpo assolutamente elastico. Con un simile sciopero, vengono eseguite due leggi di conservazione: la legge di preservare l'impulso e la legge di conservazione dell'energia meccanica.
Denteniamo le masse delle palle m 1 e m 2, la velocità delle palle al colpo V 10 e V 20 e, infine, la velocità delle palle dopo l'impatto di V 1 e V 2. Scrivi le equazioni del conservazione del polso ed energia;
Considerando che diamo (30.5) in mente
Moltiplicando (30,8) su m 2 e sottraendo il risultato da (30.6), quindi moltiplicando (30,8) su m 1 e pieghevole il risultato da (30.6), otteniamo i vettori di velocità dopo aver colpito:
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|
Per calcoli numerici che progettiamo (30.9) alla direzione del vettore V 10;
In queste formule υ 10 e υ 20 moduli, e υ 1 e υ 2 - proiezioni dei vettori corrispondenti. Il segno superiore "-" corrisponde al caso di palle che si muovono verso l'altro, il segno inferiore "+" - il caso quando la prima palla cattura il secondo.
Si noti che la velocità delle palle dopo lo sciopero assolutamente elastico non può essere la stessa. Infatti, equivalendo a vicenda espressioni (30.9) per la conversione V 1 e V 2 e producendo:
Pertanto, per la velocità delle palle dopo aver colpito lo stesso, è necessario che siano uguali a colpire, ma in questo caso la collisione non può verificarsi. Ne consegue che la condizione di uguaglianza dei tassi di palle dopo l'impatto è incompatibile con la legge della conservazione dell'energia. Quindi, con uno sciopero inelastico, l'energia meccanica non viene conservata - passa parzialmente nell'energia interna degli organismi completi "che conduce al loro riscaldamento.
Considerare il caso quando le masse delle palle composte sono uguali: m 1 \u003d m 2. Da (30.9) ne consegue che in questa condizione
cioè le palle sono scambiate per velocità. In particolare, se una delle palle della stessa massa, ad esempio, il secondo, sta riposando alla collisione, quindi dopo lo sciopero si muove alla stessa velocità, che inizialmente la prima palla usata; La prima palla dopo l'impatto risulta essere risolta.
Con l'aiuto di formule (30.9), è possibile determinare la velocità della palla dopo uno sciopero elastico su una parete non mobile fissa (che può essere considerata una palla di massa infinitamente grande m 2 e un raggio infinitamente grande). Rendere il numeratore e il denominatore di espressioni (30,9) su M 2 e trascurare i membri contenenti il \u200b\u200bmoltiplicatore M 1 / m 2 otteniamo:
Come segue dal risultato, il muro rimane presto invariato. La velocità della palla, se il muro è fisso (V 20 \u003d 0), modifica la direzione opposta; Nel caso di una parete in movimento, anche il valore della palla cambia (aumenta a 2 20, se il muro si sposta verso la palla e diminuisce 2 20, se la parete "foglie" dalla palla cattura)
In questa lezione, continuiamo a studiare le leggi della conservazione e considerare vari possibili colpi di tel. Dalla tua esperienza, sai che la palla da basket pompata è ben rimbalzata sul pavimento, mentre viene spazzata via - praticamente non rimbalza. Da ciò potresti concludere che i colpi di vari corpi possono essere diversi. Per caratterizzare gli scioperi, i concetti astratti vengono introdotti scioperi assolutamente elastici e assolutamente inelastici. In questa lezione, occuperemo con vari scioperi.
Argomento: leggi di conservazione nella meccanica
Lezione: collisione tel. Scioperi assolutamente elastici e assolutamente inelastici
Per studiare la struttura della sostanza, in un modo o nell'altro, vengono utilizzate varie collisioni. Ad esempio, per considerare alcuni elementi, è irradiato con la luce o un flusso di elettroni e la dispersione di questa luce, o il flusso di elettroni riceve una foto o una radiografia o l'immagine di questo articolo in qualsiasi dispositivo fisico. Pertanto, la collisione delle particelle è ciò che ci circonda e nella vita di tutti i giorni e nella scienza, e nella tecnica e nella natura.
Ad esempio, con una collisione di nuclei di piombo nel rilevatore di Alice di un grande collider adrone, sono nati decine di migliaia di particelle, sul movimento e sulla distribuzione dei quali è possibile conoscere le proprietà più approfondite della sostanza. Considerazione dei processi di collisione attraverso le leggi della conservazione, che stiamo parlando ti permette di ottenere risultati, indipendentemente da ciò che accade al momento della collisione. Non sappiamo cosa sta succedendo al momento della collisione dei due nuclei piombo, ma sappiamo cosa la energia e l'impulso di particelle volaranno dopo questi scontri.
Oggi esamineremo l'interazione di organismi nel processo di scontri, in altre parole, il movimento di organismi non che consumano, che cambiano le loro condizioni solo durante il contatto, che chiamiamo una collisione o un colpo.
Nella collisione dei corpi, in generale, l'energia cinetica degli organismi incontrati non è obbligata a essere uguale all'energia cinetica dei corpi divisa. Infatti, quando un corpo in collisione interagisce l'uno con l'altro, colpendo l'altro e facendo il lavoro. Questo lavoro può portare a un cambiamento nell'energia cinetica di ciascuno dei tel. Inoltre, il lavoro che il primo corpo fa il secondo può essere ineguale funzionante che il secondo corpo fa il primo. Questo può portare al fatto che l'energia meccanica può andare al calore, radiazioni elettromagnetiche, o anche dare origine a nuove particelle.
Le collisioni in cui l'energia cinetica dei corpi incontrati non è conservata, chiamata inelastica.
Tra tutti i possibili scontri inelastici, c'è un caso eccezionale quando il collisione dei corpi si attaccano a causa di una collisione e continua a muoversi come uno. Un attacco così anelastico è chiamato assolutamente inelastico (Fig. 1).
ma) 
b)
Fico. 1. Collisione inelastica assoluta
Considera un esempio di assolutamente sciopero inelastico. Lascia che il proiettile vola in una direzione orizzontale a una velocità e corse in una sandbox fissa con una massa sospesa sul filo. Il proiettile è bloccato nella sabbia, e poi la scatola con un proiettile è entrato in movimento. Nel processo di colpire il proiettile e il cassetto, le forze esterne che agiscono su questo sistema sono la potenza della gravità, diretta verticalmente verso il basso, e la forza di tensione del filo diretta verticalmente, se il tempo di soffiaggio del proiettile era così poco che il filo avere il tempo di deviare. Pertanto, può essere considerato che l'impulso delle forze che agisce sul corpo durante lo sciopero era uguale a zero, il che significa che la legge di preservare l'impulso è vera:
.
La condizione che il proiettile è bloccato nella scatola, e c'è un segno di sciopero assolutamente inelastico. Controlla cosa è successo con energia cinetica a causa di questo impatto. L'energia cinetica iniziale del proiettile:
ultimate Folletti e cassetti energetici cinetici:
una semplice algebra ci mostra che nel processo di colpire l'energia cinetica è cambiata:
Quindi, l'energia cinetica iniziale del proiettile è inferiore al massimo di qualche valore positivo. Come è successo? Nel processo di impatto tra i punti di forza della resistenza della sabbia e delle proiettili. La differenza nelle energie cinetiche del proiettile prima e dopo la collisione è uguale al lavoro delle forze di resistenza. In altre parole, i proiettili di energia cinetica sono andati a riscaldare il proiettile e la sabbia.
Se, a causa di una collisione di due corpi, viene mantenuta energia cinetica, un tale colpo è chiamato assolutamente elastico.
Un esempio di scioperi assolutamente elastici può essere una collisione di palle da biliardo. Considereremo il caso più semplice di tale collisione: una collisione centrale.
La centrale è chiamata collisione, in cui la velocità di una palla passa attraverso il centro di massa di un'altra palla. (Fig. 2.)
Fico. 2. Ciotole centrali
Lascia riposare la palla, e il secondo vola su di esso ad una certa velocità, che, secondo la nostra definizione, passa attraverso il centro della seconda palla. Se la collisione è centrale ed elastica, quindi in una collisione, i punti di forza dell'elasticità che agiscono lungo la linea di collisione sorgono. Ciò porta a un cambiamento nel componente orizzontale del primo impulso a sfera e all'occorrenza del componente orizzontale del polso della seconda palla. Dopo l'impatto, la seconda palla riceverà un impulso diretto a destra, e la prima palla può muoversi sia a destra che a sinistra - dipenderà dal rapporto tra le masse delle palle. In generale, considera la situazione quando le lampadine sono diverse.
La legge sulla conservazione dell'impulso viene eseguita in qualsiasi collisione delle palle:
Nel caso di uno sciopero assolutamente elastico, viene eseguita anche la legge di conservazione dell'energia:
Otteniamo un sistema di due equazioni con due valori sconosciuti. Decidendola, avremo la risposta.
La velocità della prima palla dopo aver colpito è uguale
,
si noti che questa velocità può essere sia positiva che negativa, a seconda che la cui massa sia più delle palle. Inoltre, è possibile assegnare il caso quando le palle sono le stesse. In questo caso, dopo aver colpito la prima palla si fermerà. La velocità della seconda palla, come abbiamo notato in precedenza, si è rivelato essere positivo in qualsiasi rapporto tra masse delle palle:
Infine, considera il caso di uno shock non centralizzato in una forma semplificata - quando le lampadine sono uguali. Quindi, dalla legge di preservare l'impulso, possiamo scrivere:
E dal fatto che l'energia cinetica è conservata:
Il neccentral sarà un colpo in cui la velocità della palla inclusiva non passerà attraverso il centro della palla stazionaria (figura 3). Dalla legge di preservare l'impulso, si può vedere che la velocità delle palle sarà parallelogrammi. E dal fatto che l'energia cinetica è conservata, si può vedere che non saranno parallelogrammi, ma un quadrato.
Fico. 3. Blow nezentral con le stesse masse
Così, con un impatto neccentrale assolutamente elastico, quando le masse delle palle sono uguali, si spargono sempre ad angolo retto l'un l'altro.
Bibliografia
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- A. V. Pyryshkin, V. V. Kruklis. Corso di fisica T. 1. - m.: Stato. PED. ed. min. Illuminazione del RSFSR, 1957.
Risposta: Sì, esistono davvero tali colpi in natura. Ad esempio, se la palla cade nelle reti di un cancello da calcio, o un pezzo di plastilina scivola dalle mani e si attacca sul pavimento, o una freccia, che è bloccata nei fili bersaglio, o ottenendo un guscio in balistico pendolo.
Domanda: Dare più esempi di sciopero assolutamente elastico. Esistono in natura?
Risposta: In natura, non ci sono colpi assolutamente elastici, poiché con qualsiasi colpo, parte dell'energia cinetica degli organismi è speso per la Commissione di alcune forze di lavoro di terze parti. Tuttavia, a volte possiamo considerare alcuni colpi con assolutamente elastico. Abbiamo il diritto di farlo quando il cambiamento nell'energia cinetica del corpo quando è minore rispetto a questa energia. Esempi di tali shock possono servire da palla da basket, che rimbalza su asfalto o collisioni di palle di metallo. L'impatto delle molecole di gas ideale dovrebbe essere considerata elastica.
Domanda: Cosa fare quando il colpo parzialmente elastico?
Risposta: È necessario valutare quante energia è andata per il lavoro delle forze dissipative, cioè tali forze come forza dell'attrito o del potere della resistenza. Successivamente, è necessario utilizzare le leggi della conservazione dell'impulso e imparare l'energia cinetica dei corpi dopo la collisione.
Domanda: Come vale la pena risolvere il problema delle palle di shock non centrali con diverse masse?
Risposta: Vale la pena registrare la legge di preservare l'impulso nel modulo vettoriale e il fatto che l'energia cinetica sia salvata. Inoltre, avrai un sistema di due equazioni e due sconosciuti, decidendo che puoi trovare la velocità delle palle dopo la collisione. Tuttavia, va notato che questo è un processo piuttosto complicato e che richiede tempo che va oltre il programma scolastico.
Decisione. Il tempo di discesa è uguale.
Risposta corretta: 4.
A2. Due corpi si stanno muovendo nel sistema di riferimento inerziale. Massa del primo corpo m. vigore F. Riferisce l'accelerazione uN.. Qual è la massa del secondo corpo, se una mezza forza più piccola gli disse 4 volte maggiore accelerazione?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decisione. La massa può essere calcolata dalla formula. Due volte più piccole segnalazioni di forza 4 volte maggiore del corpo di accelerazione con massa.
La risposta corretta: 2.
A3. In quale fase dei voli in un veicolo spaziale, che è in orbita del satellite terrestre, sarà osservata la mancanza di peso?
Decisione. Geeness è osservato in assenza di tutte le forze esterne, ad eccezione della gravitazionale. In tali condizioni si trova navicella spaziale Con volo orbitale con il motore spento.
Risposta corretta: 3.
A4. Due masse di palle m. e 2. m. muoversi con velocità uguali a 2 v. e v.. La prima palla si muove nel secondo e, schivato, si attacca ad esso. Qual è l'impulso totale delle palle dopo l'impatto?
| 1) | mv. |
| 2) | 2mv. |
| 3) | 3mv. |
| 4) | 4mv. |
Decisione. Secondo la legge della conservazione, l'impulso totale delle palle dopo lo sciopero è uguale alla somma degli impulsi a sfera prima della collisione :.
Risposta corretta: 4.
A5.Quattro fogli di compensato identici spessi L. Ciascuno associato a uno stack è flottante in acqua in modo che il livello dell'acqua corrisponda al confine tra i due fogli medi. Se aggiungi un altro foglio di tale foglio in uno stack, allora la profondità di immissioni di immersione aumenterà di
| 1) | |
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| 3) | |
| 4) |
Decisione. La profondità di immersione è metà dell'altezza della pila: per quattro fogli - 2 L.per cinque fogli - 2,5 L.. La profondità di immersione aumenterà da.
Risposta corretta: 3.
A6.La figura mostra un grafico di cambiamento rispetto al tempo di energia cinetica di un bambino che oscilla su un'altalena. Al momento corrispondente al punto UN. Sul grafico, la sua energia potenziale, contati sulla posizione di equilibrio dello swing, è uguale a
| 1) | 40 J. |
| 2) | 80 J. |
| 3) | 120 J. |
| 4) | 160 J. |
Decisione. È noto che un massimo di energia cinetica è osservato nella posizione di equilibrio, e la differenza di potenziali energie in due stati è uguale al modulo della differenza nelle energie cinetiche. Dal grafico, si può vedere che la massima energia cinetica è 160 J, e per il punto MA È 120 j. Pertanto, la potenziale energia contati sulla posizione di equilibrio dello swing è uguale a.
Risposta corretta: 1.
A7. Due punti materiali spostano attorno ai cerchi con radii e con lo stesso modulo VeloChed. I loro periodi di cerchi cerchi sono associati alla relazione
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decisione. Il periodo di circolazione è uguale. Da allora.
Risposta corretta: 4.
A8. In liquidi, le particelle fanno oscillazioni vicino alla posizione di equilibrio, di fronte alle particelle vicine. Di tanto in tanto, la particella commette un "salto" in un'altra posizione di equilibrio. Che proprietà dei fluidi può essere spiegato da un tale carattere del movimento delle particelle?
Decisione. Questo carattere del movimento delle particelle del liquido è spiegato alla sua fluidità.
La risposta corretta: 2.
A9. Il ghiaccio ad una temperatura di 0 ° C è stato introdotto in una stanza calda. Temperatura del ghiaccio prima che si scioglie,
Decisione. La temperatura del ghiaccio prima che si scioglie, non cambierà, poiché tutta l'energia ottenuta dal ghiaccio in questo momento viene spesa per la distruzione del reticolo di cristallo.
Risposta corretta: 1.
A10. Con quale umidità dell'aria, la persona rende più facile portare una temperatura dell'aria elevata e perché?
Decisione. Una persona è più facile da trasportare ad alta temperatura dell'aria a bassa umidità, poiché il sudore evapora rapidamente.
Risposta corretta: 1.
A11. La temperatura corporea assoluta è di 300 K. sulla scala Celsius è uguale
Decisione. Sulla scala di Celsius è uguale.
La risposta corretta: 2.
A12.La figura mostra un grafico della dipendenza del volume del gas del nucleo monocolo ideale dalla pressione durante il processo 1-2. L'energia interna del gas è aumentata di 300 kJ. La quantità di calore riportata dal gas in questo processo è uguale
Decisione. L'efficienza della macchina di calore, che lo rende utile lavoro e la quantità di calore ottenuta dal riscaldatore è associato all'uguaglianza, da dove.
La risposta corretta: 2.
A14. Due sfere di luce identiche le cui accuse sono uguali al modulo, sospese su fili di seta. La carica di una delle palle è indicata nei disegni. Cosa (s) fuori dalle figure corrisponde alla situazione quando la carica della seconda palla è negativa?
| 1) | UN. |
| 2) | B. |
| 3) | C. e D. |
| 4) | UN. e C. |
Decisione. Carica a sfera specificata - Negativo. Le spese solari sono respinte. La repulsione è osservata nella foto UN..
Risposta corretta: 1.
A15.La particella α si muove in un campo elettrostatico omogeneo dal punto UN. Esattamente B. Secondo le traiettorie I, II, III (vedi fig.). Lavoro della potenza del campo elettrostatico
Decisione. Il campo elettrostatico è il potenziale. In esso, il lavoro sul movimento della carica non dipende dalla traiettoria, ma dipende dalla posizione dell'inizio e dell'endpoint. Per le traiettorie disegnate, i punti iniziali e finali coincidono, il che significa che il lavoro della potenza del campo elettrostatico è lo stesso.
Risposta corretta: 4.
A16.La figura mostra una cronologia della forza corrente nel conduttore dalla tensione alle sue estremità. Qual è la resistenza del conduttore?
Decisione. NEL soluzione acquosa I sali della corrente sono creati solo dagli ioni.
Risposta corretta: 1.
A18. L'elettrone, volto nel divario tra i poli dell'elettromagnenet, ha una velocità orizzontalmente mirata, perpendicolare al vettore di induzione campo magnetico (Vedi la figura). Dov'è la potenza di Lorentz che agisce sull'elettrone?
Decisione. Usiamo la regola della "mano sinistra": invia quattro dita verso la direzione del movimento elettronico (da noi stessi), e il palmo durerà in modo che le linee del campo magnetico siano incluse in esso (a sinistra). Quindi il pollice sperato mostra la direzione della forza corrente (sarà diretto verso il basso) se la particella verrà addebitata positivamente. La carica di elettroni è negativa, significa che la potenza di Lorentz sarà diretta nella direzione opposta: verticalmente su.
La risposta corretta: 2.
A19.La figura mostra una dimostrazione di esperienza nel controllo della regola di Lenza. L'esperienza viene eseguita con un anello solido e non tagliato, perché
Decisione. L'esperienza viene eseguita con un anello solido, poiché la corrente di induzione avviene in un anello solido e nel taglio - no.
Risposta corretta: 3.
A20. La decomposizione della luce bianca nello spettro quando passa attraverso il prisma è dovuta a:
Decisione. Usando la formula per l'obiettivo, definiamo la posizione dell'oggetto del soggetto:
Se questa distanza è il piano del film fotografico, riceverai un'immagine chiara. Si può vedere che 50 mm
Risposta corretta: 3.
A22. La velocità della luce in tutti i sistemi di riferimento inerziale
Decisione. Secondo l'adulterio della teoria speciale della relatività, la velocità della luce in tutti i sistemi di riferimento inerziale è la stessa e non dipende dalla velocità del ricevitore della luce, o sulla velocità della sorgente luminosa.
Risposta corretta: 1.
A23. La radiazione beta è
Decisione. La radiazione beta è il flusso di elettroni.
Risposta corretta: 3.
A24. La reazione della sintesi termonucleare va con il rilascio di energia, mentre:
A. L'importo delle spese di carica - i prodotti di reazione sono esattamente uguali alla quantità di accuse di carica dei nuclei sorgente.
B. La somma delle masse delle particelle - i prodotti di reazione sono esattamente uguali alla somma delle masse dei nuclei sorgente.
Sono la suddetta approvazione vere?
Decisione. La carica è sempre conservata. Poiché la reazione va con il rilascio di energia, la massa totale dei prodotti di reazione è inferiore alla massa totale dei nuclei sorgente. Vero solo A.
Risposta corretta: 1.
A25.Un peso merci di 10 kg era attaccato alla parete verticale in movimento. Il coefficiente di attrito tra il carico e il muro è 0.4. Quale accelerazione minima è necessaria per spostare il muro a sinistra in modo che il carico non scivoli verso il basso?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decisione. In modo che il carico non scivolesse, è necessario che la forza di attrito tra il carico e la gravità bilanciata del muro sia :. Per un parente fisso al muro di carico, al rapporto, dove μ è il coefficiente di attrito, N. - La forza di reazione del supporto, che, secondo la seconda legge di Newton, è associata all'accelerazione del muro per uguaglianza. Di conseguenza, otteniamo:
Risposta corretta: 3.
A26.La palla di plastilina con una massa di 0,1 kg vola orizzontalmente a una velocità di 1 m / s (vedi fig.). Vola su un camion fisso che pesava 0,1 kg, attaccato ad una molla leggera e si attacca al carrello. Qual è la massima energia cinetica del sistema nelle sue ulteriori fluttuazioni? Negligenza di attrito. Punch è preso istantaneo.
| 1) | 0.1 J. |
| 2) | 0.5 J. |
| 3) | 0,05 J. |
| 4) | 0,025 J. |
Decisione. Secondo la legge di conservazione del polso, la velocità del carrello con la palla di plastilina aderita è uguale a
Risposta corretta: 4.
A27. Gli esperimenti pompa aria in un vaso di vetro, mentre si raffredda allo stesso tempo. Allo stesso tempo, la temperatura dell'aria nella nave è scesa 2 volte, e la sua pressione è aumentata di 3 volte. Quante volte l'aria è aumentata nella nave?
| 1) | 2 volte |
| 2) | 3 volte |
| 3) | 6 volte |
| 4) | 1,5 volte |
Decisione. Usando l'equazione Mendeleev - Klapairone, è possibile calcolare la massa d'aria nella nave:
.
Se la temperatura è scesa 2 volte, e la sua pressione è aumentata 3 volte, la massa d'aria è aumentata di 6 volte.
Risposta corretta: 3.
A28.La fonte di resistenza interna di 0,5 ohm è stata collegata al mantenimento. La figura mostra i tempi della dipendenza della forza corrente nella rifornimento della sua resistenza. Qual è l'EMF della fonte attuale?
| 1) | 12 B. |
| 2) | 6 B. |
| 3) | 4 B. |
| 4) | 2 B. |
Decisione. Secondo la legge dell'Ohm per la catena completa:
.
Con una resistenza esterna pari a zero, l'EMF della sorgente attuale si trova secondo la formula:
La risposta corretta: 2.
A29. Condensatore, induttore induttore e resistenza sono collegati. Se con una frequenza e un'ampiezza invariata della tensione alle estremità della catena per aumentare la capacità del condensatore da 0 a, allora l'attuale ampiezza nella catena sarà
Decisione. Schema resistenza alle attuali variabili uguali 
. L'ampiezza attuale nella catena è uguale
.
Questa dipendenza come funzione A PARTIRE DAL All'intervallo ha un massimo quando. L'ampiezza della corrente nella catena aumenterà prima, quindi diminuirà.
Risposta corretta: 3.
A30. Quanti decadimenti α- e β dovrebbero verificarsi durante il decadimento radioattivo del nucleo di uranio e la finitura girando nel nucleo principale?
| 1) | 10 α- e 10 β-decade |
| 2) | 10 α- e 8 β-decade |
| 3) | 8 α- e 10 β-decade |
| 4) | 10 α- e 9 β-decade |
Decisione. A α-decay, la massa del nucleo è ridotta di 4 a. e. m., e con β-decay, la massa non cambia. In una serie di decadi, la massa del nucleo è diminuita del 238 - 198 \u003d 40 a. e. m. Per tale diminuzione della massa richiede 10 α-decade. A α-decay, la carica del nucleo diminuisce di 2, e con β-decadimento, aumenta di 1. In una serie di decadimenti, la carica del nucleo è diminuita di 10. Per tale diminuzione del pagamento, oltre a 10 α-decade , Sono richieste 10 decadimenti β.
Risposta corretta: 1.
Parte B.
IN 1. Una piccola pietra, abbandonata con una superficie orizzontale liscia della terra a un angolo all'orizzonte, cadde a terra dopo 2 ° C 20 m dal punto del lancio. Qual è la velocità minima della pietra durante il volo?
Decisione. 2 Con la pietra superata di oltre 20 m orizzontalmente, quindi, il componente della sua velocità, diretto lungo l'orizzonte, è di 10 m / s. La velocità della pietra è minima nel punto più alto del volo. Al punto più alto, la velocità totale coincide con la sua proiezione orizzontale e, quindi, è 10 m / s.
ALLE 2. Per determinare il calore specifico del ghiaccio di fusione nel vaso con acqua, cominciarono a gettare pezzi di ghiaccio di fusione con mescolamento continuo. Inizialmente nella nave era di 300 g di acqua a una temperatura di 20 ° C. Al momento del tempo, quando il ghiaccio si fermò, la massa d'acqua è aumentata di 84. Determina secondo l'esperienza del calore sperimentale della fusione del ghiaccio. Risposta espressa in kj / kg. La capacità termica della nave trascurata.
Decisione. L'acqua ha dato il calore. Questa quantità di calore è andata a fusione di 84 g di ghiaccio. Specifico fusione del ghiaccio uguale 
.
Risposta: 300.
In 3. Nel trattamento della doccia elettrostatica, la differenza potenziale viene applicata agli elettrodi. Quale carica passa tra gli elettrodi durante la procedura, se è noto che il campo elettrico fa il lavoro pari a 1800 J? Risposta espressa in μl.
Decisione. Il funzionamento del campo elettrico per spostare la carica è uguale. Dove posso esprimere una carica:
.
A 4. La griglia di diffrazione con il periodo si trova in parallelo sullo schermo a una distanza da 1,8 m da esso. Quale ordine è il massimo dello spettro sullo schermo a una distanza di 21 cm dal centro del modello di diffrazione quando il reticolo è illuminato con un raggio di luce parallelo normalmente crescente con una lunghezza d'onda di 580 nm? Tenere conto .
Decisione. L'angolo di deviazione è associato a un reticolo costante e una lunghezza d'onda della luce per uguaglianza. La deviazione sullo schermo è. Pertanto, l'ordine del massimo nello spettro è uguale
Parte C.
C1. La massa di Marte è 0,1 sulla massa della terra, il diametro di Marte è mezzo più piccolo del diametro della terra. Qual è la relazione dei periodi di ricorso satelliti artificiali di Marte e della terra che si muovono orbita circolare A bassa altezza?
Decisione. Il periodo di trattamento di un satellite artificiale che si muove attorno al pianeta su un'orbita circolare a bassa altezza è uguale a
dove D. - Diametro del pianeta, v. - La velocità del satellite, associata all'accelerazione centripetalica da parte del rapporto.
