Całkowity impuls piłek po zderzeniu formuły. Savelyev I.v.

Impuls jest wielkość fizycznaktóre w pewnych warunkach pozostaje stała dla systemów interakcji interakcji. Moduł impulsu jest równy masy masy do prędkości (p \u003d mv). Prawo konserwacji impulsu jest sformułowane w następujący sposób:

W zamkniętym układzie, ciała ciała impulsów TEL pozostają stały, tj. Nie zmienia się. Pod zamkniętym rozumieją system, w którym ciała współdziałają tylko ze sobą. Na przykład, jeśli tarcie i wytrzymałość grawitacji można pominąć. Tarcie może być małe, a moc grawitacji jest zrównoważenie mocy normalnej reakcji wsparcia.

Przypuśćmy, że jeden ruchomy korpus stoi w obliczu innego w masie ciała, ale wciąż. Co się dzieje? Po pierwsze, kolizja może być elastyczna i nieelastyczna. Dzięki nieelastycznej kolizji ciała jest podłączone do jednej jednostki. Rozważ dokładnie taką kolizję.

Ponieważ mas ciała są takie same, oznaczamy ich masy tego samego litery bez indeksu: m. Pierwszy impuls korpusu przed zderzeniem jest równy MV 1, a drugi jest MV 2. Ale ponieważ drugie ciało nie porusza się, a następnie V 2 \u003d 0, drugi impuls korpusu wynosi 0.

Po nieelastycznej kolizji system dwóch ciał będzie nadal poruszać się po drugiej stronie, w którym przesunął pierwsze ciało (wektor pulsu zbiega się z wektorem prędkości), ale prędkość stanie się 2 razy niższa. Oznacza to, że masa wzrośnie o 2 razy, a prędkość zmniejszy się o 2 razy. Zatem produkt masy na prędkości pozostanie taki sam. Różnica polega na tym, że przed zderzeniem prędkość była 2 razy więcej, ale masa była równa m. Po kolizji masa stała się 2m, a prędkość jest 2 razy mniejsza.

Wyobraź sobie, że nie ma dwóch ciał poruszających się w kierunku siebie. Wektory ich prędkości (jak i impulsów) są skierowane na przeciwnych stronach. Tak więc muszą zostać odjęte moduły pulsu. Po kolizji system dwóch ciał będzie nadal poruszać się po drugiej stronie, w której organizm przeniosła się, ma duży impuls przed kolizją.

Na przykład, jeśli jeden korpus ważył 2 kg i przesunął się z prędkością 3 m / s, a inny - ważenie 1 kg i prędkość 4 m / s, a następnie pierwszy puls wynosi 6 kg · m / s, a Puls drugiego wynosi 4 kg · m / od. Więc wektor prędkości po kolizji zostanie pokryty z pierwszą prędkością ciała. Ale wartość prędkości można obliczyć tak. Całkowity impuls przed zderzeniem był równy 2 kg · m / s, ponieważ wektory są wielokierunkowe, i musimy odliczyć wartości. W ten sam sposób powinien zostać po kolizji. Ale po kolizji masa ciała wzrosła do 3 kg (1 kg + 2 kg), oznacza to, że V \u003d P / M \u003d 2/3 \u003d 1,6 (6) (m / s) następuje z wzoru p \u003d MV. Widzimy, że w wyniku zderzenia spadła prędkość, która jest zgodna z naszym codziennym doświadczeniem.

Jeśli dwa ciała poruszają się w jednym kierunku, a jeden z nich łapie drugie, popycha go, otaczając go z nim, jak będzie szybkość tego systemu organów zmienić po kolizji? Przypuśćmy, że ciało ważące 1 kg przesunął się z prędkością 2 m / s. Złapany i korpus 0,5 kg o masie 0,5 kg, poruszającym się z prędkością 3 m / s.

Ponieważ ciała poruszają się w jednym kierunku, impuls systemu tych dwóch organów jest równy sumie impulsów każdego korpusu: 1 · 2 \u003d 2 (kg · m / s) i 0,5 · 3 \u003d 1,5 (kg · SM). Całkowity impuls wynosi 3,5 kg m / s. Należy go zachować i po kolizji, ale masa ciała będzie już 1,5 kg (1 kg + 0,5 kg). Następnie prędkość będzie 3,5 / 1,5 \u003d 2,3 (3) (m / s). Ta prędkość jest większa niż prędkość pierwszego ciała i mniejsza niż prędkość drugiego. Jest to zrozumiałe, pierwsze ciało zostało popychane, a drugi, można powiedzieć, w obliczu przeszkody.

Teraz wyobraź sobie, że dwa ciała są początkowo połączone. Niektóre równe mocy ciągnie je w różnych kierunkach. Jakie są prędkości Tel? Ponieważ równa siła jest stosowana do każdego korpusu, moduł impulsu powinien być równy modułowi pulsu drugiego. Jednak wektory są wielokierunkowe, więc z ich sumą będzie zero. Jest właściwy, ponieważ jeździć po ciałach, ich impuls był zero, ponieważ ciała odpoczywały. Ponieważ impuls jest równy produktowi masy z prędkością, w tym przypadku, w tym przypadku jest jasne, że tym bardziej masywny korpus, tym mniejszy będzie jego prędkość. Łatwiejsze ciało, tym bardziej będzie jego prędkość.

Prawo ochrony energii pozwala na zastrzeżone zadania mechaniczne w przypadkach, w których z jakiegoś powodu te działające na organizmie Chille są nieznane. Ciekawym przykładem tego przypadku jest zderzenie dwóch ciał. Ten przykład jest szczególnie interesujący, ponieważ analizuje, że jest to niemożliwe do wykonania z prawem ochrony energii. Konieczne jest przyciągnięcie prawa zachowania pulsu (ilość ruchu).

W życiu codziennym i technikom nie jest tak często radzenie sobie z starciami ciał, ale w fizyce atomu i cząstek atomowych kolizji - bardzo częstym zjawisku.

Dla prostoty po raz pierwszy rozważamy zderzenie dwóch kulek z masami, z których druga odpoczywa, a pierwsza porusza się w kierunku drugiego z prędkością, zakładamy, że ruch występuje wzdłuż linii łączącej centra obu kulek (rys. . 205), więc gdy kulki zderzają się, pojawią się nazywa się centralą lub Lobovą, cios. Jaka jest szybkość obu piłek po kolizji?

Przed kolizją energia kinetyczna drugiej kuli wynosi zero, a pierwszy. Ilość energii obu piłek jest:

Po kolizji pierwsza piłka będzie poruszać się z pewną prędkością drugiej kuli, której prędkość była również zerowa, będzie również miała pewną prędkość, więc po kolizji energity kinetyczne. Dwie kulki będą równe

Zgodnie z prawem ochrony energii kwota ta musi być równa energii piłek przed kolizją:

Z tego równania, oczywiście, oczywiście, nie możemy znaleźć dwóch nieznanych prędkości: tutaj jest tutaj, że druga prawo konserwacji przychodzi do pomocy - prawo zachowania impulsu. Przed zderzeniem piłek impuls pierwszej kuli był równy impulsowi drugiego - zero. Pełny impuls dwóch kulek był równy:

Po zderzeniu impulsy obu kulek zmieniło się i stały się równe, a pełny impuls stał się

Zgodnie z prawem zachowania impulsu, pełny impuls może się zmienić, gdy zderzenie nie może się zmienić. Dlatego musimy pisać:

Ponieważ ruch występuje wzdłuż linii prostej, zamiast równania wektorowego, możesz napisać algebraic (do prognozy oś współrzędnaskierowany do szybkości ruchu pierwszej piłki przed trafieniem):

Teraz mamy dwa równania:

Taki system równań można rozwiązać i przyrody nieznane prędkości ich i kulki po kolizji. Aby to zrobić, przepisać go w następujący sposób:

Udostępnianie pierwszej równania na sekundę, otrzymujemy:

Rozwiązywanie teraz tego równania wraz z drugim równaniem

(Zrób to sam), stwierdzamy, że pierwsza piłka po uderzeniu porusza się przy prędkościach

a drugi - z prędkościami

Jeśli obie piłki mają te same masy, oznacza to, że pierwsza piłka, napotkana z drugim, przekazała mu prędkość i zatrzymał się (rys. 206).

Tak więc, wykorzystując prawa ochrony energii i pulsu, możliwe jest, poznanie prędkości ciała przed kolizją, określają ich prędkość po kolizji.

I jak w tej chwili było w przypadku zderzenia, gdy centra piłek stały się najlepiej?

Oczywiście, w tym czasie poruszali się na pewnej prędkości. Dla tych samych mas ich całkowita masa wynosi 2t. Zgodnie z prawem zachowania pulsu, podczas wspólnego ruchu obu kulek, ich impuls powinien być równy ogólnym impulsie przed zderzeniem:

Dlatego to wynika

Zatem prędkość obu kulek z ich wspólnym ruchem jest równa połowie

prędkość jednego z nich przed kolizją. W tej chwili znajdujemy energię kinetyczną obu kulek:

A przed kolizją całkowitą energię obu kulek była równa

W konsekwencji, w momencie zderzenia kulków, energia kinetyczna zmniejszyła się dwukrotnie. Gdzie zniknęła połowa energii kinetycznej? Czy są jakieś naruszenia prawa ochrony energii?

Energia, oczywiście, a podczas wspólnego ruchu piłek pozostawała taka sama. Faktem jest, że podczas kolizji oba kulki zostały zdeformowane, a zatem posiadały potencjalną energię interakcji elastycznej. Jest to wielkość tej potencjalnej energii, która zmniejszyła energię kinetyczną piłek.

Zadanie 1. Kula mająca masę równą 50 g ruchomy z prędkością i stoi w obliczu stałej kuli, której masa jest prędkością obu kulek po kolizji? Zderzenie piłek jest uważany za centralny.

Z kolizją ciał ze sobą, poddają się deformacji

Z kolizją ciał ze sobą, poddają się deformacji. Jednocześnie energia kinetyczna, która miała ciała przed ciosem, częściowo lub całkowicie przechodzi do potencjalnej energii deformacji elastycznej iw tak zwanej energii wewnętrznej Telu. Wzrost wewnętrznej energii organów towarzyszy wzrost ich temperatury.

Istnieją dwa rodzaje wpływu: absolutnie elastyczne i absolutnie nieelastyczne. Absolutnie elastyczna nazywana jest taki cios, w którym mechaniczna energia organów nie przechodzi w innych, nie mechanicznych, rodzajów energii. Z takim ciosem energia kinetyczna przechodzi w całości lub częściowo w potencjalnej energii elastycznej deformacji. Następnie ciała powracają do pierwszej formy odpychają się nawzajem. W rezultacie potencjalna energia deformacji elastycznej ponownie przechodzi do energii kinetycznej, a organy są rozproszone z prędkościami, wartością i kierunkiem, których są określane przez dwa warunki - zachowanie całkowitej energii i konserwacji pełnego pulsu ciała system.

Absolutnie nieelastyczny cios charakteryzuje się faktem, że potencjalna energia odkształcenia nie występuje; Energia kinetyczna ciał jest całkowicie lub częściowo przekształcona w energię wewnętrzną; Po uderzeniu znajdują się ciałki lub poruszać się z tej samej prędkości, albo odpoczynku. Z absolutnie nieelastycznym strajkiem, tylko prawo zachowania impulsu jest wykonywane, prawo zachowania energii mechanicznej nie jest przestrzegane - istnieje prawo zachowania całkowitej energii różnych typów - mechanicznych i wewnętrznych.

Ograniczymy się do rozważenia centralnego strajku dwóch piłek. Cios jest nazywany centralnym, jeśli kulki poruszają się wzdłuż bezpośredniego przechodzącego przez swoje centra. W centralnym uderzeniu może wystąpić kolizja, jeśli; 1) Kulki poruszają się w kierunku siebie (Rys. 70, A) i 2) Jedna z piłek nadrabiają się innym (rys. 70,6).

Zakładamy, że kulki tworzą zamknięty system lub że siły zewnętrzne stosowane do piłek są równoważące się nawzajem.

Rozważ na początku absolutnie nieelastyczny cios. Niech mas kulek są równe M 1 i M2, i przyspiesza do ciosu V 10 i V 20. Na mocy prawa ochrony, całkowity puls piłek po strajku powinien być taki sam jak przed strajk:

Ponieważ V 10 i V 20 wektorów skierowane są wzdłuż tej samej linii prostej, wektor V ma również kierunek, który pokrywa się z tą linią prostą. W przypadku b) (patrz rys. 70), jest skierowany do tej samej strony, co wektory V 10 i V 20. W przypadku a), wektor V jest skierowany na rzecz wektortów VECTOR V I0, dla których produkt M i V I0 jest większy.

Moduł Vector V można obliczyć o następującym wzorze:

gdzie 10 i υ 20 wektory V 10 i V 20 wektory; Znak "-" odpowiada przypadkowi a), znak "+" - sprawa b).

Teraz rozważ absolutnie elastyczny cios. W takim strajku wykonywane są dwa prawa konserwacji: prawo zachowania impulsu i prawa ochrony energii mechanicznej.

Oznaczamy mas kulki M 1 i M2, prędkość piłek do bilmika V 10 i V 20, a na koniec szybkość piłek po uderzeniu V1 i V 2. Napisz równania zachowanie impulsu i energii;

Biorąc pod uwagę, że dajemy (30.5)

Pomnożenie (30,8) na M2 i odejmowanie wyniku z (30,6), a następnie pomnożenie (30,8) na M 1 i składanie wyniku z (30,6), otrzymujemy wektory prędkości po uderzeniu:

W przypadku obliczeń numerycznych projektujemy (30,9) do kierunku wektora V 10;

W tych formułach υ 10 i υ 20 modułów i υ 1 i υ 2 - projekcje odpowiednich wektorów. Najlepszy znak "-" odpowiada przypadkowi kulki poruszające się w kierunku siebie, dolnego znaku "+" - w przypadku, gdy pierwsza piłka łapie drugi.

Należy pamiętać, że prędkość piłek po absolutnie elastycznym strajku nie może być taka sama. W rzeczywistości, równe wyrażenia wyrażeń (30,9) dla V1 i V2 oraz wytwarzania konwersji, otrzymujemy:

Dlatego, w celu szybkości piłek po uderzeniu tego samego, konieczne jest, aby były takie same, aby uderzyć, ale w tym przypadku zderzenie nie może wystąpić. Wynika z tego, że stan równości stawek kulek po uderzeniu jest niezgodny z prawem ochrony energii. Tak więc, z nieelastycznym strajkiem energia mechaniczna nie jest zachowana - częściowo przechodzi do wewnętrznej energii kompleksowych organów ", które prowadzi do ogrzewania.

Rozważmy obudowę, gdy masy kulki związku są równe: M 1 \u003d m 2. Z (30,9) wynika, że \u200b\u200bw tym stanie

tj. Kulki są wymieniane przez szybkość. W szczególności, jeśli jedna z piłek tej samej masy, na przykład, druga, spoczywa na kolizji, a następnie po uderzeniu porusza się w tej samej prędkości, która początkowo używana była pierwsza piłka; Pierwsza piłka po uderzeniu ma zostać naprawiona.

Za pomocą formuł (30,9) można określić prędkość piłki po elastycznym strajku na stałej ruchomej ścianie (które można uznać za kulkę nieskończenie dużej masowej m 2 i nieskończenie dużego promienia). Dokonywanie numeratora i mianownika wyrażeń (30,9) na M 2 i zaniedbujących członków zawierający mnożnik M 1 / m 2 Dostajemy:

Jak wynika z wyniku, ściana wkrótce pozostaje niezmieniona. Prędkość piłki, jeśli ściana jest stała (V 20 \u003d 0), zmienia kierunek naprzeciwko; W przypadku ruchomej ściany zmienia się również wartość piłki (zwiększa się do 2υ 20, jeśli ściana porusza się w kierunku piłki i zmniejsza 2υ 20, jeśli ściana "liście" z piłki do połowu)

W tej lekcji nadal studiujemy prawa ochrony i rozważamy różne możliwe ciosy Tel. Z twojego doświadczenia wiesz, że pompowana piłka do koszykówki jest dobrze odbijana na podłodze, podczas gdy bycie oddalonym - praktycznie nie odbija się. Z tego można stwierdzić, że ciosy różnych ciał może być różne. Aby scharakteryzować strajki, abstrakcyjne koncepcje są wprowadzane absolutnie elastyczne i absolutnie nieelastyczne strajki. W tej lekcji zajmiemy się różnymi strajkami.

Temat: Prawo konserwacyjne w mechanice

Lekcja: Kolizja Tel. Absolutnie elastyczne i absolutnie nieelastyczne strajki

Aby zbadać strukturę substancji, w taki czy inny sposób, stosuje się różne kolizje. Na przykład, aby rozważyć jakiś element, jest napromieniowany światłem lub strumieniem elektronów, a rozpraszanie tego światła lub przepływ elektronów otrzymuje zdjęcie lub zdjęcie rentgenowskie lub obraz tego elementu w Jakiekolwiek urządzenie fizyczne. Tak więc zderzenie cząstek jest tym, co nas otacza i w życiu codziennym i nauk, oraz w technice, oraz w naturze.

Na przykład, z jednym zderzeniem rdzeni ołowiu w detektorze Alice Dużo Colluder Hadron, dziesiątki tysięcy cząstek rodzą się na ruchu i dystrybucji, których można dowiedzieć się o najbardziej głębokościach substancji. Rozważanie procesów kolizji poprzez prawa konserwacji, o której mówimy, pozwala uzyskać wyniki, niezależnie od tego, co dzieje się w czasie kolizji. Nie wiemy, co dzieje się w czasie zderzenia dwóch jąder ołowiowych, ale wiemy, co energia i puls cząstek leci po tych starciu.

Dziś będziemy spojrzeć na interakcję organów w procesie starcia, innymi słowy, przepływ niepożądanych organów, które zmieniają ich stan tylko podczas kontaktu, które nazywamy kolizją lub ciosem.

W kolizji organów, ogólnie, energia kinetyczna napotkanych organów nie jest zobowiązana do równa energii kinetycznej korpusu podziału. Rzeczywiście, gdy ciało zderzają się ze sobą, wpływając na siebie i wykonywanie pracy. Ta praca może prowadzić do zmiany energii kinetycznej każdego z tel. Ponadto praca, którą pierwsze ciało stanowi ponad drugą, może być nierówna, że \u200b\u200bdrugi organ wydaje pierwszy pierwszy. Może to prowadzić do faktu, że energia mechaniczna może przejść do ciepła, promieniowanie elektromagnetyczne, a nawet daje początek nowych cząstek.

Kolizje, w których energia kinetyczna napotkanych ciał nie jest przechowywana, zwana nieelastyczną.

Wśród wszystkich możliwych starców nieelastycznych, istnieje jedna wyjątkowa skrzynka, gdy ciała zderzają się, w wyniku kolizji i nadal poruszają się jako jeden. Taki nieomyski strajk jest nazywany absolutnie nieelastyczna (rys. 1).

ale) b)

Figa. 1. Absolutny kolizja nieelastyczna

Rozważmy przykład absolutnie nieelastyczny strajk. Pozwól pocisku latać w kierunku poziomym z prędkością i pobiegł do stałego piaskownicy z masą zawieszoną na wątku. Kula utknęła w piasku, a następnie pudełko z kulą wszedł do ruchu. W procesie trafienia kulę i szufladę, siły zewnętrzne działające na ten system są siłą grawitacji, skierowaną pionowo w dół, a siła napięcia nitka skierowana pionowo, jeśli dmuchanie pociska była tak mała, że \u200b\u200bwątek nie był tak mały, że wątek nie był nici mieć czas na odstępstwo. W ten sposób można uznać, że impuls sił działających na organizm w trakcie strajku był równy zero, co oznacza, że \u200b\u200bprawo zachowania impulsu jest prawdziwe:

.

Warunkiem, że kula utknęła w pudełku, a jest znak absolutnie nieelastycznego strajku. Sprawdź, co się stało z energią kinetyczną w wyniku tego wpływu. Początkowa energia kinetyczna pocisku:

ostateczne kule energii kinetycznej i szuflady:

prosta algebra pokazuje nam, że w procesie uderzenia w energię kinetyczną:

W początkowej energii kinetycznej pocisku jest mniejsza niż ostateczna wartość pozytywna. Jak to się stało? W procesie wpływu pomiędzy wytrzymałości oporu piasku i pocisków. Różnica w energię kinetycznej kuli przed i po kolizji jest równa pracy sił oporowych. Innymi słowy, kule energii kinetycznej podgrzały kulę i piasek.

Jeśli w wyniku zderzenia dwóch organów utrzymuje się energię kinetyczną, taki cios jest nazywany absolutnie elastyczną.

Przykładem absolutnie elastycznych uderzeń może być zderzenie piłek bilardowych. Rozważymy najprostszy przypadek takiej kolizji - centralnego zderzenia.

Central nazywa się kolizją, w której prędkość jednej piłki przechodzi przez środek masy innej kuli. (Rys. 2.)

Figa. 2. centralne miski

Pozwól, aby jedno sparzenie piłki, a drugi leci na niej przy pewnej prędkości, co według naszej definicji przechodzi przez środek drugiej kuli. Jeśli kolizja jest centralna i elastyczna, wtedy w kolizji, mocne strony elastyczności działają wzdłuż linii kolizji. Prowadzi to do zmiany poziomego składnika pierwszego pulsu kulowego i występowania poziomego składnika pulsu drugiej kuli. Po uderzeniu druga kulka otrzyma puls skierowany bezpośrednio, a pierwsza piłka może poruszać się zarówno w prawo, jak i w lewo - będzie zależała od stosunku między masami kulek. Ogólnie rzecz biorąc pod uwagę sytuację, gdy żarówki są różne.

Prawo ochrony impulsowej jest wykonywane w dowolnym kolizji piłek:

W przypadku absolutnie elastycznego strajku wykonywane jest również prawo ochrony energii:

Uzyskujemy system dwóch równań z dwoma nieznanymi wartościami. Decydując się jej, otrzymamy odpowiedź.

Prędkość pierwszej kuli po uderzeniu jest równa

,

zauważ, że ta prędkość może być zarówno pozytywna, jak i ujemna, w zależności od tego, czy masa jest więcej niż kulki. Ponadto możesz przeznaczyć obudowę, gdy piłki są takie same. W tym przypadku zatrzyma się po uderzeniu pierwszej kuli. Prędkość drugiej kuli, jak wcześniej zauważyliśmy, okazała się pozytywna w jakimkolwiek stosunku mas piłek:

Wreszcie, rozważ przypadek niespokojnego szoku w uproszczonej formie - gdy żarówki są równe. Następnie, z prawa zachowania impulsu, możemy pisać:

I z faktu, że energia kinetyczna jest zachowana:

Neccentral będzie ciosem, w którym prędkość piłki włącznej nie przejdzie przez środek kulki stacjonarnej (rys. 3). Z prawa zachowania impulsu widać, że szybkość piłek będzie równoległobokami. A od faktu, że energia kinetyczna jest zachowana, widać, że nie będzie równoległobokami, ale kwadratem.

Figa. 3. Nezentral cios z tymi samymi masami

Zatem, z absolutnie elastycznym uderzeniem bezccentralnym, gdy masy kulek są równe, zawsze rozpraszają się pod kątem prostym do siebie.

Bibliografia

1. G. Ya. Myakyshev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Slotsky. Fizyka 10. - M.: Oświecenie, 2008.
2. A.P. Rymkevich. Fizyka. Zadanie 10-11. - M.: Drop, 2006.
3. O.ya. SAVCHENKO. Zadania w fizyce - m.: Science, 1988.
4. A. V. Pyryshkin, V. V. Kruklis. Kurs fizyki T. 1. - M.: Stan. Ped. ed. min. Oświecenie RSFSR, 1957.

Odpowiedź: Tak, naprawdę takie ciosy istnieją w przyrodzie. Na przykład, jeśli piłka spada do sieci bramy piłki nożnej, lub kawałek plasteliny zsuwa się z rąk i przykleja się na podłogę lub strzałkę, która utknęła w gwintach docelowych, lub otrzymując powłokę w balistycznym wahadło.

Pytanie: Daj więcej przykładów absolutnie elastycznego strajku. Czy istnieją w naturze?

Odpowiedź: W naturze nie ma absolutnie elastycznych ciosów, ponieważ z jakimkolwiek ciosem część energii kinetycznej organów wydana jest na Komisję niektórych sił roboczych innych firm. Jednak czasami możemy rozważyć niektóre wieje z absolutnie elastyczną. Mamy prawo zrobić to, gdy zmiana energii kinetycznej ciała, gdy jest niewielka w porównaniu z niniejszą energią. Przykłady takich wstrząsów mogą służyć jako piłka do koszykówki, która odbija się na asfalcie lub kolizje metalowych kulek. Wpływ idealnych cząsteczek gazowych należy uznać za elastyczną.

Pytanie: Co zrobić, gdy cios częściowo elastyczny?

Odpowiedź: Konieczne jest ocenę, ile energii poszła do pracy sił rozpraszających, czyli takie siłami jak siła tarcia lub siły oporu. Następnie musisz użyć przepisów o zachowaniu impulsu i nauczyć się energii kinetycznej organów po kolizji.

Pytanie: Jak warto rozwiązać problem piłek porażenia poza centrami z różnymi masami?

Odpowiedź: Warto nagrać prawo zachowania pulsu w postaci wektorowej, a fakt, że energia kinetyczna jest zapisana. Ponadto będziesz miał system dwóch równań i dwóch nieznanych, decydujących, które można znaleźć szybkość piłek po kolizji. Należy jednak zauważyć, że jest to dość skomplikowany i czasochłonny proces, który wykracza poza program szkolny.

Decyzja. Czas pochodzenia jest równy.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A2. Dwa ciała poruszają się w systemie odniesienia bezwładności. Pierwsza masa ciała m. siła FA. Raporty przyspieszenie zA.. Jaka jest masa drugiego ciała, jeśli połowa mniejszej siły powiedziała mu 4 razy większe przyspieszenie?

1)
2)
3)
4)

Decyzja. Masa może być obliczona przez formułę. Dwa razy mniejsza siła raportuje 4 razy większa ciało przyspieszenia masową.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A3. Na jakim etapie lotów w statku kosmicznym, który znajduje się w orbicie satelity Ziemi, nieważkość będzie obserwowana?

Decyzja. Geness obserwuje się w przypadku braku wszystkich sił zewnętrznych, z wyjątkiem grawitacji. W takich warunkach znajduje się statek kosmiczny Z lotem orbitalnym z silnikiem.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A4. Dwie masy kulki m. i 2. m. poruszając się z prędkościami równymi 2 v. i v.. Pierwsza piłka porusza się w drugim i uniknięciu, przyklej się do niego. Jaki jest całkowity puls kulki po uderzeniu?

1)	mv.
2)	2mv.
3)	3mv.
4)	4mv.

Decyzja. Według prawa ochrony, całkowity puls piłek po strajku jest równy sumie impulsów kulowych przed kolizją :.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A5.Cztery identyczne arkusze sklejki grube L. Każdy związany z stosem jest pływający w wodzie, tak aby poziom wody odpowiada granice między dwoma średnimi arkuszami. Jeśli dodasz kolejny taki arkusz do stosu, głębokość stosów zanurzeniowych arkuszy wzrośnie przez

1)
2)
3)
4)

Decyzja. Głębokość zanurzeniowa jest połową wysokości stosu: dla czterech arkuszy - 2 L.dla pięciu arkuszy - 2.5 L.. Głębokość nurkowania wzrośnie przez.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A6.Rysunek pokazuje wykres zmian nad czasem energii kinetycznej dziecka kołysające się na huśtawce. W tej chwili odpowiadający punktowi ZA. na wykresie jego potencjalna energia, policzona na pozycji równowagi huśtawki, jest równa

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

Decyzja. Wiadomo, że w pozycji równowagowej obserwuje się maksimum energii kinetycznej, a różnica w potencjalnych energiach w dwóch stanach jest równa modułu różnicy w energię kinetycznej. Z wykresu widać, że maksymalna energia kinetyczna wynosi 160 j, a dla punktu ALE Jest 120 j. Zatem potencjalna energia liczona na pozycji równowagi huśtawki jest równa.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A7. Dwa punkty materiału poruszają się wokół okręgów z promieniami i tym samym modułem welocked. Ich okresy koła kręgów są związane z relacją

1)
2)
3)
4)

Decyzja. Okres cyrkulacyjny jest równy. Od tego czasu.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A8. W cieczach cząstki robią oscylacje w pobliżu pozycji równowagi, naprzeciwko sąsiednich cząstek. Od czasu do czasu cząstka popełnia "skok" do innej pozycji równowagi. Jaką własność płynów można wyjaśnić o takim charakterze ruchu cząstek?

Decyzja. Ten charakter ruchu cząstek cieczy wyjaśniono jej płynność.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A9. Lód w temperaturze 0 ° C wprowadzono do ciepłego pomieszczenia. Temperatura lodu przed stopieniem,

Decyzja. Temperatura lodu przed stopieniem się nie zmieni, ponieważ cała energia uzyskana przez lód w tym czasie wydano na zniszczenie krystalicznie krystalicznie.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A10. W jakiej wilgotności powietrza osoba ułatwia noszenie wysokiej temperatury powietrza i dlaczego?

Decyzja. Osoba jest łatwiejsza do noszenia wysokiej temperatury powietrza przy niskiej wilgotności, ponieważ pot szybko odparowuje.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A11. Absolutna temperatura ciała wynosi 300 K. W skali Celsjusza jest równa

Decyzja. Na skali Celsjusza jest równe.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A12.Figura przedstawia wykres uzależnienia od objętości idealnej pojedynczej nukleomu z ciśnienia podczas procesu 1-2. Wewnętrzna energia gazu wzrosła o 300 kj. Ilość ciepła zgłoszonego przez gaz w tym procesie jest równa

Decyzja. Wydajność maszyny ciepła, która sprawia, że \u200b\u200bjest przydatna praca, a ilość ciepła otrzymanego z nagrzewnicy jest związana z równością, skąd.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A14. Dwie identyczne kulki lekkie, których opłaty są równe modułu, zawieszone na nici jedwabnych. Opłata za jedną z piłek jest wskazywana na rysunkach. Co (s) z figur odpowiadają sytuacji, gdy opłata druga piłka jest negatywna?

1)	ZA.
2)	B.
3)	DO. i RE.
4)	ZA. i DO.

Decyzja. Określona ładowacz piłka - ujemna. Opłaty słoneczne są odpychane. Odpychanie jest obserwowane na zdjęciu ZA..

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A15.Cząstka α porusza się w jednorodnym polu elektrostatycznym z punktu ZA. dokładnie B. Zgodnie z trajektorami I, II, III (patrz rys.). Praca władzy pola elektrostatycznego

Decyzja. Pole elektrostatyczne jest potencjalne. W nim prace nad ruchem opłaty nie zależy od trajektorii, ale zależy od położenia początkowego i punktu końcowego. W przypadku ciągowych trajektorii, początkowe i końcowe punkty pokrywają, co oznacza, że \u200b\u200bpraca mocy pola elektrostatycznego jest taka sama.

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A16.Figura przedstawia osi czasu aktualnej siły w przewodniku z napięcia na jego końcach. Jaki jest opór dyrygenta?

Decyzja. W wodny roztwór Sole prądu są tworzone tylko przez jony.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A18. Elektron przeleciał do luki między biegunami elektromagnesa, ma prędkość ukierunkowana poziomo, prostopadła do wektora indukcji pole magnetyczne (Patrz rys.). Gdzie jest moc Lorentz działająca na elektron?

Decyzja. Używamy reguły "lewej ręki": Wyślij cztery palce w kierunku kierunku ruchu elektronowego (od nas samych), a dłoń będzie trwać tak, że linie pola magnetycznego są w nim zawarte (w lewo). Następnie nadzieją kciuk pokazuje kierunek bieżącej siły (zostanie skierowany w dół), jeśli cząstka byłaby pobierana pozytywnie. Ładowanie elektronów jest ujemne, oznacza to, że moc Lorentz będzie skierowana w przeciwnym kierunku: pionowo w górę.

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A19.Rysunek pokazuje demonstrację doświadczenia w sprawdzeniu reguły Lenzi. Doświadczenie odbywa się z solidnym pierścieniem, a nie wycinany, ponieważ

Decyzja. Doświadczenie prowadzi się za pomocą solidnego pierścienia, ponieważ prąd indukcyjny występuje w stałym pierścieniu, aw cięciu - nie.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A20. Rozkład białego światła w widmie podczas przechodzenia przez pryzmat jest spowodowany:

Decyzja. Korzystając z formuły do \u200b\u200bobiektywu, definiujemy położenie obiektu tematu:

Jeśli ta odległość jest płaszczyzna filmu zdjęciowa, otrzymasz wyraźny obraz. Widać, że 50 mm

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A22. Prędkość światła we wszystkich inercyjnych systemach odniesienia

Decyzja. Według cudzołóstwa specjalnej teorii względności, szybkość światła we wszystkich systemach odniesienia bezwładnych jest taka sama i nie zależy od prędkości odbiornika światła lub z prędkością źródła światła.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A23. Promieniowanie beta jest

Decyzja. Promieniowanie beta jest przepływem elektronów.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A24. Reakcja syntezy termonuklearnej idzie z uwolnieniem energii, podczas gdy:

O. Ilość opłat za ładunek - produkty reakcji są dokładnie równe ilości ładunków nałóg źródłowych.

B. Suma mas cząstek - produkty reakcji są dokładnie równe sumie mas rdzeni źródłowych.

Czy powyższa zgoda jest prawdziwa?

Decyzja. Opłata jest zawsze zachowana. Ponieważ reakcja przewiduje uwalnianie energii, całkowita masa produktów reakcji jest mniejsza niż całkowita masa jąder źródłowych. Prawda tylko A.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

A25.Do ruchomej pionowej masy przyłącza się ciężar ładunku 10 kg. Współczynnik tarcia między ładunkiem a ścianą wynosi 0,4. Jakie minimalne przyspieszenie musisz przesunąć ścianę w lewo, aby ładunek nie spada?

1)
2)
3)
4)

Decyzja. Tak więc ładunek nie spada, konieczne jest, aby siła tarcia między obciążeniem a grawitacją zrównoważonej ściany wynosi :. Dla stałego względem ściany ładunku, stosunek, w którym μ oznacza współczynnik tarcia, N. - Siła reakcyjna wsparcia, która zgodnie z drugim prawem Newtona jest związana z przyspieszeniem ściany przez równość. W rezultacie otrzymujemy:

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A26.Plastelina z masą 0,1 kg leci poziomo z prędkością 1 m / s (patrz rys.). Leci na stałej ciężarówce o wadze 0,1 kg, przymocowany do lekkiej wiosny i przykleja się do wózka. Jaka jest maksymalna energia kinetyczna systemu w dalszych wahaniach? Zaniedbanie tarcia. Cios jest natychmiastowy.

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

Decyzja. Zgodnie z prawem zachowania pulsu, prędkość wózka z przylegającą plastelną kulą jest równa

Prawidłowa odpowiedź: 4.

A27. Eksperymentatorowie pompuj powietrze do szklanego naczynia, podczas chłodzenia go w tym samym czasie. W tym samym czasie temperatura powietrza w naczyniu spadła 2 razy, a jego ciśnienie wzrosło 3 razy. Ile razy powietrze wzrosło w naczyniu?

1)	2 razy
2)	3 razy
3)	6 razy
4)	1.5 razy

Decyzja. Korzystając z równania MendeleEV - Klapaione, możesz obliczyć masę powietrza w naczyniu:

.

Jeśli temperatura spadła 2 razy, a jego ciśnienie wzrosła 3 razy, a następnie masa powietrza wzrosła 6 razy.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A28.Wewnętrzne źródło rezystancji 0,5 omów zostało podłączone do zatrzymania. Figura przedstawia czas aktualnej zależności siły w repatible jego oporu. Jaki jest EMF bieżącego źródła?

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

Decyzja. Zgodnie z prawem Ohm dla pełnego łańcucha:

.

Dzięki zewnętrznej rezystancji równej zero, EMF źródła prądu znajduje się zgodnie z wzorem:

Prawidłowa odpowiedź: 2.

A29. Kondensator, indukcyjny indukcyjny i rezystor są podłączone. Jeśli z niezmienioną częstotliwością i amplitudem napięcia na końcach łańcucha, aby zwiększyć pojemność skraplacza od 0 do, wówczas bieżąca amplituda w łańcuchu będzie

Decyzja. Rezystancja schematu na zmienne równa aktualności . Aktualna amplituda w łańcuchu jest równa

.

Ta uzależnienie jako funkcja Z W przedziale ma maksimum, kiedy. Amplituda prądu w łańcuchu najpierw wzrośnie, a następnie zmniejszyć.

Prawidłowa odpowiedź: 3.

A30. Ile α- i β-decyzyjnych powinno wystąpić podczas radioaktywnego rozpadu rdzenia uranu i skończył go do rdzenia ołowiu?

1)	10 α- i 10 pytań
2)	10 α- i 8 pada
3)	8 α- i 10 padada
4)	10 α- i 9 β-rozpada się

Decyzja. W rozpadzie α masa jądra zmniejsza się o 4 a. mi. i z rozpadem β masa nie zmienia się. W serii rozpadów masa jądra zmniejszyła się o 238 - 198 \u003d 40 a. mi. Dla takiego spadku masy wymaga 10 rozpadaczy się 10 α. W rozpadzie α ładunek jądra zmniejsza się o 2, oraz z rozpoczętym β, zwiększa się o 1. W serii rozpadacze, ładunek jądra zmniejszył się o 10. W przypadku takiego zmniejszenia obciążenia, oprócz 10 α-rozpad Wymagane są 10 padów β.

Prawidłowa odpowiedź: 1.

Część B.

W 1. Mały kamień, opuszczony z gładką poziomą powierzchnią ziemi pod kątem do horyzontu, spadł do ziemi po 2 ° C 20 m od punktu rzutu. Jaka jest minimalna prędkość kamienia podczas lotu?

Decyzja. 2 Wraz z kamieniem overcame 20 m poziomie, zatem składnikiem jego prędkości, skierowany wzdłuż horyzontu, wynosi 10 m / s. Prędkość kamienia jest minimalna w najwyższym punkcie lotu. W górnym punkcie całkowita prędkość pokrywa się z występem poziomą, a zatem wynosi 10 m / s.

O 2. Aby określić specyficzne ciepło topnienia lodu do naczynia z wodą, zaczęły rzucać kawałki topnienia lodu z ciągłym mieszaniem. Początkowo w naczyniu wynosił 300 g wody w temperaturze 20 ° C. Do czasu, gdy lód zatrzymał się, masa wody wzrosła o 84. Określić zgodnie z doświadczeniem eksperymentalnego ciepła topnienia lodu. Odpowiedź Express w KJ / kg. Pojemność cieplna naczynia zaniedbana.

Decyzja. Woda dała ciepło. Ta ilość ciepła poszła do topienia 84 g lodu. Specyficzne topnienie lodu równe .

Odpowiedź: 300.

W 3. W leczeniu prysznica elektrostatycznego różnica potencjalna jest stosowana do elektrod. Które ładowanie przechodzi między elektrodami podczas procedury, jeśli wiadomo, że pole elektryczne wykonuje pracę równą 1800 j? Odpowiedź Express w μl.

Decyzja. Operacja pola elektrycznego do przemieszczania ładunku jest równa. Gdzie mogę wyrazić opłatę:

.

O 4. Kratka dyfrakcyjna z okresem znajduje się równolegle do ekranu w odległości 1,8 m od niego. Która kolejność jest maksymalna w widmie, będzie obserwowana na ekranie w odległości 21 cm od środka wzoru dyfrakcyjnego, gdy kratownica oświetla zwykle rosnącą równoległym wiązką światła o długości fali 580 nm? Rozważyć.

Decyzja. Kąt odchylenia jest związany ze stałą kratą i długością fali światła przez równość. Odchylenie na ekranie jest. Zatem kolejność maksimum w widmie jest równa

Część C.

C1. Masa Marsa wynosi 0,1 na masie Ziemi, średnica Marsa jest połowa mniejsza niż średnica Ziemi. Jaki jest relacja okresów odwoławczych sztucznych satelitów mars i ziemia się porusza orbita okrągła. Na niskiej wysokości?

Decyzja. Okres leczenia sztucznego satelity poruszającego się wokół planety na okrągłym orbicie na niskiej wysokości jest równe

gdzie RE. - średnica planety, v. - Szybkość satelity, która jest związana z przyspieszeniem centralowym przez stosunek.