Impulsul total al bilelor după coliziunea formulei. SAVELYEV I.V.
Impulsul este cantitate fizicacare, în anumite condiții, rămâne constantă pentru organismele care interacționează sistemul. Modulul de impuls este egal cu masa masei la viteza (p \u003d mv). Legea conservării impulsului este formulată după cum urmează:
Într-un sistem închis, corpurile corpului impulsurilor telului rămân constante, adică nu se schimbă. Sub închisoare, înțeleg sistemul în care corpurile interacționează numai între ele. De exemplu, dacă fricțiunea și puterea gravitației pot fi neglijate. Fricțiunea poate fi mică, iar puterea de greutate este echilibrarea puterii reacției normale a suportului.
Să presupunem că un corp în mișcare se confruntă cu altul în masa corpului, dar totuși. Ce se întâmplă? În primul rând, coliziunea poate fi elastică și inelastică. Cu o coliziune inelastică a corpului este conectată la o unitate. Luați în considerare exact o astfel de coliziune.
Deoarece masele de corpuri sunt aceleași, atunci ne dăm masele aceleiași scrisori fără un index: m. Primul puls de corp înainte de coliziune este egal cu MV 1, iar al doilea este MV2. Dar din moment ce al doilea corp nu se mișcă, atunci V 2 \u003d 0, prin urmare, al doilea impuls al corpului este 0.
După o coliziune inelastică, sistemul a două corpuri va continua să se miște în cealaltă parte unde sa mișcat primul corp (vectorul pulsului coincide cu vectorul de viteză), dar viteza va deveni de 2 ori mai mică. Adică, masa va crește de 2 ori, iar viteza va scădea de 2 ori. Astfel, produsul de masă pe viteza va rămâne același. Diferența este că, înainte de coliziune, viteza a fost de 2 ori mai mare, dar masa era egală cu M. După coliziune, masa a devenit 2m, iar viteza este de 2 ori mai mică.
Imaginați-vă că nu există două corpuri care se îndreaptă spre celălalt. Vectorii vitezelor lor (precum și impulsurile) sunt direcționate în partea opusă. Deci, modulele pulsului trebuie deduse. După coliziune, sistemul a două corpuri va continua să se miște în cealaltă parte unde sa mutat corpul, având un impuls mare înainte de coliziune.
De exemplu, dacă un corp cântărește 2 kg și se mișcă la o viteză de 3 m / s și altul - cântărind 1 kg și o viteză de 4 m / s, atunci primul puls este de 6 kg · m / s și Pulsul celui de-al doilea este de 4 kg · m / de la. Deci, vectorul de viteză după o coliziune va fi acoperit cu un prim vector de viteză a corpului. Dar valoarea vitezei poate fi calculată astfel. Impulsul total înainte de coliziune a fost egal cu 2 kg · m / s, deoarece vectorii sunt multidirecționali și trebuie să deducem valorile. În același mod, ar trebui să rămână după o coliziune. Dar după o coliziune, masa corpului a crescut la 3 kg (1 kg + 2 kg), înseamnă că V \u003d P / m \u003d 2/3 \u003d 1,6 (6) (m / s) rezultă din formula p \u003d Mv. Vedem că, ca urmare a coliziunii, viteza a scăzut, ceea ce este în concordanță cu experiența noastră de zi cu zi.
Dacă două corpuri se mișcă într-o singură direcție și unul dintre ei captează al doilea, îl împinge, închizându-l cu el, cum va schimba viteza acestui sistem de corp după o coliziune? Să presupunem că corpul cântărește 1 kg sa mutat la o viteză de 2 m / s. A prins și un corp de 0,5 kg cu o masă de 0,5 kg, se deplasează cu o viteză de 3 m / s.
Deoarece corpurile se mișcă într-o direcție, impulsul sistemului acestor două corpuri este egal cu suma impulsurilor fiecărui corp: 1,2 \u003d 2 (kg · m / s) și 0,5 · 3 \u003d 1,5 (kg · Domnișoară). Impulsul total este de 3,5 kg · m / s. Trebuie să fie păstrat și după coliziune, dar greutatea corporală va fi deja de 1,5 kg (1 kg + 0,5 kg). Apoi, viteza va fi de 3,5 / 1,5 \u003d 2,3 (3) (m / s). Această viteză este mai mare decât viteza primului corp și mai mică decât viteza celui de-al doilea. Acest lucru este de înțeles, primul corp a fost împins, iar al doilea, s-ar putea spune, sa confruntat cu un obstacol.
Acum, imaginați-vă că două corpuri sunt inițial legate. Unele puteri egale le trag în direcții diferite. Care sunt vitezele lui Tel? Deoarece forța egală se aplică fiecărui corp, modulul pulsului trebuie să fie egal cu modulul pulsului celuilalt. Cu toate acestea, vectorii sunt multidirecționali, deci cu suma lor va fi zero. Este corect, deoarece să conducă în jurul corpului, impulsul lor a fost zero, pentru că trupurile se odihniseră. Deoarece impulsul este egal cu produsul masei pe viteză, atunci în acest caz este clar că cu cât este mai mult un corp masiv, cu atât va fi viteza mai mică. Cu cât este mai ușor corpul, cu atât mai mult va fi viteza sa.
Legea conservării energiei permite rezervarea sarcinilor mecanice în cazurile în care, din anumite motive, cele care acționează asupra corpului Chille sunt necunoscute. Un exemplu interesant al acestui caz este coliziunea a două corpuri. Acest exemplu este deosebit de interesant, deoarece atunci când analizează, este imposibil de realizat cu legea conservării energiei. Este necesar să se atragă legea păstrării pulsului (cantitatea de mișcare).
În viața de zi cu zi și în tehnica, nu este atât de des să se ocupe de ciocnirile corpului, ci în fizica atomului și a particulelor atomice ale coliziunii - fenomen foarte frecvent.
Pentru simplitate, considerăm mai întâi coliziunea a două bile cu masele pe care cel de-al doilea se odihnește, iar prima se deplasează spre cea de-a doua cu viteza, presupunem că mișcarea are loc de-a lungul liniei care leagă centrele ambelor bile (Fig . 205), astfel încât atunci când bilele se ciocnesc numite centrale sau lobova, lovitură. Care sunt viteza ambelor bile după coliziune?
Înainte de coliziune, energia cinetică a celei de-a doua minge este zero și prima. Valoarea energiilor ambelor bile este:
După coliziune, prima minge se va deplasa la o anumită viteză a celei de-a doua minge, viteza a căror a fost zero, va obține, de asemenea, un fel de viteză așa după coliziune energii cinetice două bile vor fi egale
În conformitate cu legea conservării energiei, această sumă trebuie să fie egală cu energia bilelor înainte de coliziune:
Din această ecuație, noi, desigur, nu putem găsi două viteze necunoscute: aici este aici că a doua lege de conservare vine la ajutor - legea păstrării impulsului. Înainte de coliziunea bilelor, impulsul primei minge era egal cu pulsul celui de-al doilea - zero. Impulsul complet al două bile a fost egal cu:
După coliziune, impulsurile ambelor bile s-au schimbat și au devenit egale și impulsul complet a devenit
Conform legii de conservare a impulsului, impulsul complet se poate schimba atunci când coliziunea nu se poate schimba. Prin urmare, trebuie să scriem:
Deoarece mișcarea are loc de-a lungul unei linii drepte, în loc de o ecuație vectorială, puteți scrie algebrici (pentru proiecțiile de viteză coordonarea axeicare vizează viteza de mișcare a primei minci înainte de lovit):
Acum avem două ecuații:
Un astfel de sistem de ecuații poate fi rezolvat și nature viteze necunoscute ale acestora și bile după o coliziune. Pentru a face acest lucru, rescrieți-l după cum urmează:
Împărtășirea primei ecuații pentru al doilea, primim:
Rezolvarea acum această ecuație împreună cu a doua ecuație
(Fă-ți singur), descoperim că prima minge după lovire se va deplasa la viteze
Și al doilea - la viteze
Dacă ambele bile au aceleași mase, atunci înseamnă că prima minge, întâlnită cu a doua, ia dat-o viteza și sa oprit (fig.206).
Astfel, folosind legile de conservare a energiei și a pulsului, este posibil, cunoașterea vitezelor corpului înainte de coliziune, determină viteza după coliziune.
Și cum a fost cazul în timpul coliziunii în momentul în care centrele bilelor au devenit cel mai îndeaproape?
Evident, în acest moment s-au mutat la o anumită viteză. Pentru aceleași mase, masa lor totală este 2T. Conform legii de conservare a impulsului, în timpul mișcării comune a ambelor bile, impulsul lor ar trebui să fie egal cu un impuls general înainte de coliziune:
Prin urmare, rezultă asta
Astfel, viteza ambelor bile cu mișcarea lor comună este egală cu jumătate
viteza unuia dintre ei înainte de coliziune. Găsim energia cinetică a ambelor bile pentru acest moment:
Și înainte de coliziune, energia totală a ambelor bile a fost egală
În consecință, la momentul coliziunii bilelor, energia cinetică a scăzut de două ori. Unde a dispărut jumătate din energia cinetică? Există vreo încălcare a legii conservării energiei?
Energia, desigur, și în timpul mișcării comune a bilelor a rămas la fel. Faptul este că în timpul coliziunii, ambele bile au fost deformate și, prin urmare, posedă energia potențială a interacțiunii elastice. Este amploarea acestei potențiale energie care a redus energia cinetică a bilelor.
Sarcina 1. O minge care are o masă egală cu 50 g se deplasează la viteză și se confruntă cu o minge fixă, din care este viteza ambelor bile după coliziune? Coliziunea bilelor este considerată centrală.
Cu coliziunea corpurilor unul cu celălalt, ei se supun deformării. În același timp, energia cinetică, care avea corpurile înainte de suflare, parțial sau complet, în energia potențială a deformării elastice și în așa-numita energie interioară a telului. O creștere a energiei interne a organismelor este însoțită de o creștere a temperaturii acestora.
Există două tipuri de impact limită: absolut elastice și absolut inelastice. Absolut elastic se numește o astfel de lovitură în care energia mecanică a corpurilor nu intră în alte tipuri de energie non-mecanice, de energie. Cu o astfel de lovitură, energia cinetică trece în întregime sau parțial în energia potențială a deformării elastice. Apoi corpurile se întorc la formularul inițial care se repetă reciproc. Ca urmare, energia potențială a deformării elastice trece din nou în energie cinetică, iar corpurile sunt împrăștiate cu viteze, valoarea și direcția care sunt determinate de două condiții - conservarea energiei totale și conservarea impulsului complet al corpului sistem.
Punch-ul absolut inelastic se caracterizează prin faptul că nu apare energia potențială a deformării; Energia cinetică a corpurilor este transformată complet sau parțial în energie internă; După impact, există corpuri de coliziune sau se deplasează la aceeași viteză, fie să se odihnească. Cu o grevă absolut inelastică, se efectuează numai legea conservării impulsului, legea conservării energiei mecanice nu este observată - există o lege de conservare a energiei totale a diferitelor tipuri - mecanice și interne.
Ne vom limita la luarea în considerare a grevei centrale a două bile. Sufra se numește centrală dacă bilele se mișcă de-a lungul trecerii directe prin centrele lor. În impactul central, poate apărea coliziune dacă; 1) Bilele se deplasează unul spre celălalt (Figul 70, A) și 2) unul dintre bilele de recuperare cu alta (Fig, 70,6).
Presupunem că bilele formează un sistem închis sau că forțele externe aplicate mingii se echilibrează reciproc.
Ia în considerare la început lovitura absolut inelastică. Lăsați masele bilelor să fie egale cu M1 și M 2 și viteze la lovitura V 10 și V 20. În virtutea legii conservării, pulsul total al bilelor după grevă ar trebui să fie la fel ca înainte grevă:
Deoarece vectorii V 10 și V 20 sunt direcționați de-a lungul aceleiași linii drepte, vectorul V are, de asemenea, o direcție care coincide cu această linie dreaptă. În cazul B) (vezi fig.70), acesta este îndreptat spre aceeași parte ca vectorii V 10 și V 20. În cazul a), vectorul V este îndreptat spre cea a vectorilor V I0, pentru care produsul M I v I0 este mai mare.
Modulul Vector V poate fi calculat prin următoarea formulă:
|
|
unde 10 și 20 vectori v 10 și v 20 vectori; Semnul "-" corespunde cauzei a), semnul "+" - cazul b).
Acum luați în considerare lovitura absolut elastică. Cu o astfel de grevă, se efectuează două legi de conservare: legea păstrării impulsului și legea conservării energiei mecanice.
Noi denotăm masele bilelor M 1 și M 2, viteza bilelor la lovitura V 10 și V 20 și, în cele din urmă, viteza bilelor după impactul V 1 și V 2. Scrieți ecuațiile conservarea impulsului și a energiei;
Având în vedere că dăm minții (30.5)
Înmulțirea (30,8) pe m 2 și scăzând rezultatul (30,6) și apoi multiplicarea (30,8) pe m 1 și plierea rezultatului (30,6), obținem vectorii de viteză după lovirea:
|
|
Pentru calculele numerice proiectăm (30,9) în direcția vectorului V 10;
În aceste formule υ 10 și υ 20-module și υ 1 și υ 2 - Proiecții ale vectorilor corespunzători. Semnul de sus "-" corespunde cazului de bile care se deplasează unul spre celălalt, semnul inferior "+" - cazul când prima minge captează al doilea.
Rețineți că viteza bilelor după grevă absolut elastică nu poate fi aceeași. De fapt, echivalează reciproc expresiile (30.9) pentru V 1 și V 2 și producătoare de conversie, obținem:
Prin urmare, pentru ca viteza bilelor după lovirea aceluiași, este necesar ca acestea să fie aceeași pentru a greva, dar în acest caz coliziunea nu poate apărea. Rezultă că starea egalității ratelor de bile după impact este incompatibilă cu legea conservării energiei. Deci, cu o grevă inelastică, energia mecanică nu este păstrată - trece parțial în energia internă a organismelor cuprinzătoare "care duce la încălzirea lor.
Luați în considerare cazul în care masele bilelor de compus sunt egale: m 1 \u003d m 2. Din (30.9) rezultă că, în această condiție
i.E. Bilele sunt schimbate de viteză. În special, dacă una dintre bilele de aceeași masă, de exemplu, al doilea, se odihnește la coliziune, apoi după grevă se mișcă la aceeași viteză, care inițial prima minge utilizată; Prima minge după impact se dovedește a fi fixată.
Cu ajutorul formulelor (30.9), puteți determina viteza mingii după o grevă elastică pe un perete fără mișcare fix (care poate fi considerat ca o minge de masă infinit de mare M2 și o rază infinit de mare mare). Realizarea numărătorului și a numitorului de expresii (30,9) pe m 2 și neglijarea membrilor care conțin multiplicatorul M 1 / m 2 Obținem:
După cum rezultă din rezultat, zidul rămâne în curând neschimbat. Viteza mingii, dacă peretele este fixat (v 20 \u003d 0), modifică direcția opusă; În cazul unui perete în mișcare, valoarea mingii se schimbă, de asemenea, (crește 20, dacă peretele se deplasează spre minge și scade 20 ° 20, dacă peretele "pleacă" de la mingea de prindere)
În această lecție, continuăm să studiem legile conservării și să luăm în considerare diverse lovituri posibile ale lui Tel. Din experiența dvs., știți că mingea de baschet pompată este bine bounce pe podea, în timp ce fiind suflate departe - practic nu se rătăcește. Din aceasta, ați putea concluziona că loviturile diferitelor corpuri pot fi diferite. Pentru a caracteriza grevele, conceptele abstracte sunt introduse greve absolut elastice și absolut inelastice. În această lecție, ne vom ocupa de diverse greve.
Subiect: Legile de conservare în mecanică
Lecția: coliziune Tel. Absolut elastic și absolut inelastic
Pentru a studia structura substanței, într-un fel sau altul, se folosesc diferite coliziuni. De exemplu, pentru a lua în considerare un element, este iradiat cu lumină sau un curent de electroni și împrăștierea acestei lumini sau debitul de electroni primește o fotografie sau o radiografie sau imaginea acestui articol în orice dispozitiv fizic. Astfel, coliziunea particulelor este ceea ce ne înconjoară și în viața de zi cu zi și în știință și în tehnică și în natură.
De exemplu, cu o coliziune a miezurilor de plumb în detectorul Alice al unui coliziune mare Hadron, se nasc zeci de mii de particule, pe mișcarea și distribuția căreia puteți afla despre proprietățile cele mai profunde ale substanței. Luarea în considerare a proceselor de coliziune prin legile de conservare, despre care vorbim despre vă permite să obțineți rezultate, indiferent de ceea ce se întâmplă la momentul coliziunii. Nu știm ce se întâmplă la momentul coliziunii celor două nuclee plumb, dar știm ce va zbura energia și pulsul de particule după aceste ciocniri.
Astăzi ne vom uita la interacțiunea corpurilor în procesul de ciocniri, cu alte cuvinte, mișcarea corpurilor ne-consumatoare, care își schimbă starea decât atunci când contactează, pe care o numim o coliziune sau o lovitură.
În coliziunea corpurilor, în general, energia cinetică a corpurilor întâlnite nu este obligată să fie egală cu energia cinetică a organismelor divizate. Într-adevăr, când un coloră al corpului interacționează unul cu celălalt, care se afectează reciproc și a face muncă. Această lucrare poate duce la o schimbare a energiei cinetice a fiecărui tel. În plus, lucrarea pe care primul corp o face peste a doua poate fi inegală de lucru pe care cel de-al doilea organism îl face pe primul. Acest lucru poate duce la faptul că energia mecanică poate merge la căldură, radiatie electromagnetica, sau chiar dau naștere unor particule noi.
Coliziunile la care energia cinetică a corpurilor întâlnite nu sunt stocate, numite inelastice.
Printre toate confruntările inelastice posibile, există un caz excepțional atunci când organismele de coliziune se lipesc ca urmare a unei coliziuni și continuă să se miște ca una. O astfel de grevă inelastică este numită absolut inelastică (figura 1).
dar) 
b)
Smochin. 1. Coliziune absolută inelastică
Ia în considerare un exemplu de absolut grevă inelastică. Lăsați glonțul să zboare într-o direcție orizontală la o viteză și a fugit într-o cutie de nisip fixată cu o masă suspendată pe fir. Glonțul este blocat în nisip și apoi caseta cu un glonț a intrat în mișcare. În procesul de lovire a glonțului și a sertarului, forțele externe care acționează asupra acestui sistem sunt puterea gravitației, direcționate vertical în jos și forța de tensiune a firului îndreptată vertical, dacă timpul de suflare al glonțului era atât de mic încât firul nu a făcut-o au timp să se abată. Astfel, se poate considera că impulsul forțelor care acționează asupra corpului în timpul grevei a fost egal cu zero, ceea ce înseamnă că legea păstrării impulsului este adevărată:
.
Condiția ca glonțul să fie blocată în cutie și există un semn de grevă absolut inelastică. Verificați ce sa întâmplat cu energia cinetică ca urmare a acestui impact. Energia cinetică inițială a glonțului:
ultimate gloanțe și sertare de energie cinetică:
o algebră simplă ne arată că, în procesul de lovire a energiei cinetice schimbată:
Deci, energia cinetică inițială a glonțului este mai mică decât cea mai bună pe o valoare pozitivă. Cum s-a întâmplat? În procesul de impact între nisip și gloanțe acționează forțele de rezistență. Diferența în energiile cinetice ale glonțului înainte și după coliziune este egală cu activitatea forțelor de rezistență. Cu alte cuvinte, gloanțele de energie cinetică au mers la încălzirea glonțului și a nisipului.
Dacă, ca urmare a unei coliziuni a două corpuri, energia cinetică este menținută, o astfel de lovitură este numită absolut elastică.
Un exemplu de greve absolut elastice poate fi o coliziune a bilelor de biliard. Vom lua în considerare cel mai simplu caz de astfel de coliziune - o coliziune centrală.
Centrul este numit o coliziune, în care viteza unei minge trece prin centrul de masă a unei alte bile. (Fig. 2.)
Smochin. 2. Bowls central
Lăsați o relație de mingi, iar al doilea zboară pe ea la o viteză, ceea ce, conform definiției noastre, trece prin centrul celei de-a doua minge. Dacă coliziunea este centrală și elastică, atunci într-o coliziune, aparținurile elasticității care acționează de-a lungul liniei de coliziune. Acest lucru duce la o schimbare a componentei orizontale a primului puls de bile și la apariția componentei orizontale a pulsului celei de-a doua minge. După impact, cea de-a doua minge va primi un impuls îndreptat corect, iar prima minge se poate mișca atât la dreapta cât și la stânga - va depinde de raportul dintre masele bilelor. În general, ia în considerare situația în care becurile sunt diferite.
Legea privind conservarea impulsurilor se efectuează la orice coliziune a bilelor:
În cazul grevei absolut elastice, se efectuează, de asemenea, legea conservării energiei:
Obținem un sistem de două ecuații cu două valori necunoscute. Decid-o, vom primi răspunsul.
Viteza primei minge după lovire este egală
,
rețineți că această viteză poate fi atât pozitivă, cât și negativă, în funcție de faptul că masa a cărei este mai mare decât bilele. În plus, puteți aloca cazul atunci când bilele sunt aceleași. În acest caz, după ce a lovit prima minge se va opri. Viteza celei de-a doua minge, așa cum am observat anterior, sa dovedit a fi pozitivă la orice raport de mase de bile:
În cele din urmă, luați în considerare cazul unui șoc non-central într-o formă simplificată - când bulbii sunt egali. Apoi, din legea păstrării impulsului, putem scrie:
Și din faptul că se păstrează energia cinetică:
Neccentral va fi o lovitură la care viteza mingelor incluzive nu va trece prin centrul bilei staționare (figura 3). Din legea păstrării impulsului, se poate observa că viteza bilelor va fi paralelograme. Și din faptul că se păstrează energia cinetică, se poate observa că nu va fi paralelograme, ci un pătrat.
Smochin. 3. Blow nezentral cu aceleași mase
Astfel, cu un impact absolut elastic neccentral, atunci când masele bilelor sunt egale, ei se împrăștie mereu în unghi drept unul cu celălalt.
Bibliografie
- G. Ya. Myakyshev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky. Fizica 10. - M.: Iluminare, 2008.
- A.P. Rymkevich. Fizică. Sarcina 10-11. - M.: DROP, 2006.
- O.ya. Savchenko. Sarcini în fizică - M.: ȘTIINȚĂ, 1988.
- A. V. Pyryshkin, V. V. Kruklis. Curs de fizică T. 1. - M.: STAT. Ped. ed. min. Iluminarea RSFSR, 1957.
Răspuns: Da, într-adevăr există astfel de lovituri în natură. De exemplu, dacă mingea se încadrează în plasele unei poartă de fotbal sau o bucată de plasticină se strecoară din mâini și se lipeste de podea sau o săgeată, care este blocată în firele țintă sau obținerea unei cochilie într-o balistică pendul.
Întrebare: Dați mai multe exemple de grevă absolut elastică. Există în natură?
Răspuns: În natură, nu există lovituri absolut elastice, deoarece cu orice lovitură, o parte din energia cinetică a organismelor este cheltuită pentru comisia unor forțe de muncă terță parte. Cu toate acestea, uneori putem considera că unele lovituri cu absolut elastice. Avem dreptul de a face acest lucru atunci când schimbarea energiei cinetice a corpului atunci când este minoră în comparație cu această energie. Exemple de astfel de șocuri pot servi ca o minge de baschet, care se blochează pe asfalt sau coliziuni de bile metalice. Impactul moleculelor ideale de gaz ar trebui considerat elastic.
Întrebare: Ce trebuie să faceți atunci când lovitura parțial elastică?
Răspuns: Este necesar să se evalueze cât de multă energie a mers la activitatea forțelor disipative, adică astfel de forțe ca forța de frecare sau puterea rezistenței. Apoi, trebuie să utilizați legile conservării impulsului și să învățați energia cinetică a corpului după coliziune.
Întrebare: Cum merită rezolvarea problemei bilelor de șoc non-centrale cu diferite mase?
Răspuns: Merită să se înregistreze legea păstrării pulsului în forma vectorului și faptul că energia cinetică este salvată. Mai mult, veți avea un sistem de două ecuații și două necunoscute, decideți că puteți găsi viteza bile după coliziune. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că acesta este un proces destul de complicat și consumator de timp care depășește programul școlar.
Decizie. Timpul de coborâre este egal.
Răspuns corect: 4.
A2. Două corpuri se mișcă în sistemul de referință inerțial. Prima masă corporală m. forta F. Raportează accelerarea a.. Care este masa celui de-al doilea corp, dacă o jumătate de forță mai mică ia spus de 4 ori mai mare accelerație?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decizie. Masa poate fi calculată prin formula. Rapoarte de forță de două ori mai mici de 4 ori mai mare corp de accelerare cu masă.
Răspunsul corect: 2.
A3. La ce etapă a zborurilor într-o navă spațială, care este pe orbită a satelitului Pământului, se va observa greutate?
Decizie. Geeness se observă în absența tuturor forțelor externe, cu excepția gravitațională. În astfel de condiții se află nava spatiala Cu zbor orbital cu motorul oprit.
Răspuns corect: 3.
A4. Două mingi mase m. și 2. m. Mutarea cu viteze egale cu 2 v. și v.. Prima minge se mișcă în al doilea și, evitând, se lipeste de ea. Care este pulsul total al bilelor după impact?
| 1) | mv. |
| 2) | 2mv. |
| 3) | 3mv. |
| 4) | 4mv. |
Decizie. Conform legii conservării, pulsul total al bilelor după grevă este egal cu suma impulsurilor de minge înainte de coliziune :.
Răspuns corect: 4.
A5.Patru foi de placaj identice grosime L. Fiecare asociat cu un stack plutește în apă, astfel încât nivelul apei corespunde limitei dintre cele două foi medii. Dacă adăugați o altă foaie într-un stack, atunci adâncimea stivelor de imersie a foilor va crește
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decizie. Adâncimea de imersie este jumătate din înălțimea stackului: pentru patru foi - 2 L.Pentru cinci foi - 2.5 L.. Adâncimea de scufundare va crește prin.
Răspuns corect: 3.
A6.Figura arată un grafic de schimbare asupra timpului de energie cinetică a unui copil care se învârte pe un leagăn. În momentul respectiv corespunzător punctului A. Pe grafic, energia sa potențială, numărate pe poziția de echilibru a leagănului, este egală cu
| 1) | 40 J. |
| 2) | 80 j. |
| 3) | 120 J. |
| 4) | 160 J. |
Decizie. Se știe că un maxim de energie cinetică este observat în poziția de echilibru, iar diferența dintre energiile potențiale în două stări este egală cu modulul diferenței de energii cinetice. Din grafic, se poate observa că energia cinetică maximă este de 160 J și pentru acest punct DAR Este de 120 j. Astfel, energia potențială numărată pe poziția de echilibru a leagănului este egală cu.
Răspuns corect: 1.
A7. Două puncte materiale se deplasează în jurul cercurilor cu raze și cu același modul cu sarcină. Perioadele lor de cercuri sunt asociate cu relația
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decizie. Perioada de circulație este egală. De atunci.
Răspuns corect: 4.
A8. În lichide, particulele fac oscilații în apropierea poziției de echilibru, cu care se confruntă particulele învecinate. Din când în când, particulele comite un "salt" într-o altă poziție de echilibru. Ce proprietate a fluidelor poate fi explicată printr-un astfel de caracter al mișcării particulelor?
Decizie. Acest caracter al mișcării particulelor lichidului este explicat la fluiditatea acestuia.
Răspunsul corect: 2.
A9. Gheața la o temperatură de 0 ° C a fost introdusă într-o cameră caldă. Temperatura gheții înainte de a se topi,
Decizie. Temperatura gheții înainte de a se topeala, nu se va schimba, deoarece toată energia obținută prin gheață în acest moment este cheltuită pe distrugerea zăbrească cristalină.
Răspuns corect: 1.
A10. Cu ce \u200b\u200bumiditate a aerului, persoana face mai ușor să poarte o temperatură ridicată a aerului și de ce?
Decizie. O persoană este mai ușor de transportat la o temperatură ridicată a aerului la umiditate scăzută, deoarece transpirația se evaporă rapid.
Răspuns corect: 1.
A11. Temperatura absolută a corpului este de 300 K. Pe scala Celsius este egală
Decizie. Pe scala Celsius este egală.
Răspunsul corect: 2.
A12.Figura prezintă un grafic al dependenței volumului gazului ideal unic-nucleom de la presiune în timpul procesului 1-2. Energia internă a gazului a crescut cu 300 KJ. Cantitatea de căldură raportată de gaz în acest proces este egală
Decizie. Eficiența mașinii de căldură, ceea ce face o muncă utilă și cantitatea de căldură obținută din încălzitor este asociată cu egalitatea, de unde.
Răspunsul corect: 2.
A14. Două bile de lumină identice ale căror acuzații sunt egale cu modulul, suspendate pe fire de mătase. Încărcarea uneia dintre bile este indicată în desene. Ce (e) din cifre corespund situației în care taxa a 2-a minge este negativă?
| 1) | A. |
| 2) | B. |
| 3) | C. și D. |
| 4) | A. și C. |
Decizie. Încărcarea cu bile specificată - negativă. Taxele solare sunt respinse. Repulsia este observată în imagine A..
Răspuns corect: 1.
A15.Particulele α se deplasează într-un câmp electrostatic omogen din punct A. exact B. Conform traiectoriilor I, II, III (vezi Fig.). Lucrări de putere a câmpului electrostatic
Decizie. Câmpul electrostatic este potențial. În aceasta, lucrările privind mișcarea acțiunii nu depinde de traiectorie, ci depinde de poziția punctului inițial și final. Pentru traiectoriile trase, punctele inițiale și finale coincid, ceea ce înseamnă că activitatea puterii câmpului electrostatic este aceeași.
Răspuns corect: 4.
A16.Figura prezintă o cronologie a forței curente din conductor de la tensiune la capetele sale. Care este rezistența dirijorului?
Decizie. ÎN soluție apoasă Sărurile curentului sunt create numai de ioni.
Răspuns corect: 1.
A18. Electronul, zborul în decalajul dintre polii electromagnetului, are o viteză orizontală orizontală, perpendiculară pe vectorul de inducție camp magnetic (Vezi fig.). Unde este puterea Lorentz care acționează pe electron?
Decizie. Folosim regula "mâna stângă": trimiteți patru degete spre direcția mișcării electronice (de la noi înșine), iar palma va dura astfel încât liniile câmpului magnetic să fie incluse în el (stânga). Apoi, degetul mare speriat arată direcția forței actuale (va fi îndreptată în jos) dacă particula va fi încărcată pozitiv. Taxa de electroni este negativă, înseamnă că puterea Lorentz va fi direcționată în direcția opusă: vertical sus.
Răspunsul corect: 2.
A19.Figura arată o demonstrație a experienței în verificarea regulii Lenza. Experiența se desfășoară cu un inel solid și nu este tăiat, pentru că
Decizie. Experiența se efectuează cu un inel solid, deoarece curentul de inducție are loc într-un inel solid și în tăiere - nr.
Răspuns corect: 3.
A20. Descompunerea luminii albe în spectru atunci când trece prin prisme se datorează:
Decizie. Folosind formula pentru lentile, definim poziția obiectului subiectului:
Dacă această distanță este planul filmului foto, atunci veți obține o imagine clară. Se poate observa că 50 mm
Răspuns corect: 3.
A22. Viteza luminii în toate sistemele de referință inerțiale
Decizie. Conform adulterului teoriei speciale a relativității, viteza luminii în toate sistemele de referință inerțiale este aceeași și nu depinde de viteza receptorului de lumină sau de viteza sursei de lumină.
Răspuns corect: 1.
A23. Radiația beta este
Decizie. Radiația beta este fluxul de electroni.
Răspuns corect: 3.
A24. Reacția sintezei termonucleare merge cu eliberarea de energie, în timp ce:
A. Cantitatea de încărcare - Produsele de reacție este exact egală cu cantitatea de încărcături a nucleei sursei.
B. Suma maselor particulelor - produsele de reacție sunt exact egale cu suma maselor din miezurile sursei.
Sunt aprobarea de mai sus?
Decizie. Încărcarea este păstrată întotdeauna. Deoarece reacția merge cu eliberarea de energie, masa totală a produselor de reacție este mai mică decât masa totală a nucleelor \u200b\u200bsursei. Adevărat numai A.
Răspuns corect: 1.
A25.O greutate de marfă de 10 kg a fost atașată la peretele vertical în mișcare. Coeficientul de frecare dintre încărcătură și perete este de 0,4. Ce accelerație minimă trebuie să mutați peretele spre stânga, astfel încât încărcătura să nu alunece?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Decizie. Astfel încât încărcătura nu alunecă, este necesar ca forța de frecare dintre sarcină și gravitatea echilibrată de perete :. Pentru o comparație față de peretele de marfă, raportul, în cazul în care μ este coeficientul de frecare, N. - Forța de reacție a sprijinului, care, în conformitate cu a doua lege a Newton, este asociată cu accelerarea zidului prin egalitate. Ca rezultat, primim:
Răspuns corect: 3.
A26.Mingea de plasticină cu o masă de 0,1 kg zboară orizontal la o viteză de 1 m / s (vezi fig.). Acesta zboară pe un camion fix care cântărește 0,1 kg, atașat la o arci de lumină și se lipeste de cărucior. Care este energia kinetică maximă a sistemului în fluctuațiile sale suplimentare? Frecare neglijare. Punch este luat instant.
| 1) | 0,1 J. |
| 2) | 0,5 J. |
| 3) | 0,05 J. |
| 4) | 0,025 J. |
Decizie. Conform legii de conservare a pulsului, viteza căruciorului cu mingea de plasticină aderă este egală cu
Răspuns corect: 4.
A27. Experimentatorii pompează aerul într-un vas de sticlă, în timp ce îl răciți în același timp. În același timp, temperatura aerului din vas a scăzut de 2 ori, iar presiunea sa a crescut de 3 ori. De câte ori aerul a crescut în vas?
| 1) | de 2 ori |
| 2) | de 3 ori |
| 3) | De 6 ori. |
| 4) | 1,5 ori. |
Decizie. Folosind ecuația Mendeleev - Klapairone, puteți calcula masa aerului în vas:
.
Dacă temperatura a scăzut de 2 ori, iar presiunea sa a crescut de 3 ori, atunci masa de aer a crescut de 6 ori.
Răspuns corect: 3.
A28.Sursa de rezistență internă de 0,5 ohmi a fost conectată la reținere. Figura arată calendarul dependenței forței curente de repatibilitatea rezistenței sale. Care este EMF-ul sursei actuale?
| 1) | 12 B. |
| 2) | 6 B. |
| 3) | 4 B. |
| 4) | 2 B. |
Decizie. Conform legii Ohm pentru lanțul complet:
.
Cu o rezistență externă egală cu zero, EMF al sursei de curent este amplasat în conformitate cu formula:
Răspunsul corect: 2.
A29. Condensatorul, inductorul inductor și rezistor sunt conectate. Dacă cu o frecvență neschimbată și o amplitudine a tensiunii la capetele lanțului pentru a mări capacitatea condensatorului de la 0 la, atunci amplitudinea curentă din lanț va fi
Decizie. Rezistența la sistem la egal cu curent variabil 
. Amplitudinea actuală în lanț este egală
.
Această dependență ca funcție DIN La interval are un maxim când. Amplitudinea curentului din lanț va crește mai întâi, apoi scade.
Răspuns corect: 3.
A30. Cât de multe decăderi α- și β ar trebui să apară în timpul dezintegrării radioactive a miezului de uraniu și a finite transformându-l în miezul de plumb?
| 1) | 10 α- și 10 β-descompuneri |
| 2) | 10 α- și 8 β-descompuneri |
| 3) | 8 α- și 10 β-descompuneri |
| 4) | 10 α- și 9 β-descompuneri |
Decizie. La decăderea α, masa nucleului este redusă cu 4 a. e. m., și cu β-decădere, masa nu se schimbă. Într-o serie de decăderi, masa nucleului a scăzut cu 238 - 198 \u003d 40 a. e. m. Pentru o astfel de scădere a masei necesită 10 α-decăderi. La decăderea α, taxa de nucleu scade cu 2, iar cu β-decădere, crește cu 1. Într-o serie de decăderi, taxa de nucleu a scăzut cu 10. pentru o astfel de scădere a sarcinii, în plus față de 10 α-decăderi , Sunt necesare 10 β-descompuneri.
Răspuns corect: 1.
Partea B.
ÎN 1. O piatră mică, abandonată cu o suprafață orizontală netedă a pământului la un unghi la orizont, a căzut înapoi la pământ după 2 ° C 20 m de la punctul de aruncare. Care este viteza minimă de piatră în timpul zborului?
Decizie. 2 Cu piatra de 20 m orizontal, prin urmare, componenta vitezei sale, direcționată de-a lungul orizontului, este de 10 m / s. Viteza pietrei este minimă în cel mai înalt punct de zbor. În partea de sus, viteza totală coincide cu proiecția sa orizontală și, prin urmare, este de 10 m / s.
La 2. Pentru a determina căldura specifică de topire a gheții în vas cu apă, au început să arunce bucăți de gheață de topire cu agitare continuă. Inițial în vas a fost de 300 g de apă la o temperatură de 20 ° C. În timpul timpului, când gheața sa oprit, masa apei a crescut cu 84. Determinați în funcție de experiența căldurii experimentale a topirii gheții. Răspuns Express în KJ / kg. Capacitatea de căldură a navei neglijată.
Decizie. Apa a dat căldură. Această cantitate de căldură a mers la topirea a 84 g de gheață. Gheață specifică de gheață egală 
.
Răspuns: 300.
În 3. În tratamentul dușului electrostatic, diferența potențială este aplicată electrozilor. Care taxă trece între electrozii în timpul procedurii, dacă se știe că câmpul electric face munca egală cu 1800 J? Răspuns Express în μl.
Decizie. Funcționarea câmpului electric pentru a deplasa sarcina este egală. Unde pot să exprim o taxă:
.
La 4. Grila de difracție cu perioada este localizată în paralel cu ecranul la o distanță de 1,8 m de ea. Ce ordine este maximă în spectru care va fi observată pe ecran la o distanță de 21 cm de centrul modelului de difracție atunci când zăbrele este iluminat cu un fascicul paralel în mod normal de lumină cu o lungime de undă de 580 nm? Considera .
Decizie. Unghiul de deviere este asociat cu o rețea constantă și o lungime de undă a luminii prin egalitate. Deviația pe ecran este. Astfel, ordinea maximă în spectru este egală
Partea C.
C1. Masa lui Marte este de 0,1 pe masa pământului, diametrul orașului Marte este pe jumătate mai mic decât diametrul pământului. Care este relația dintre perioadele de apel sateliți artificiali de Marte și Pământul care se mișcă orbită circulară La înălțime mică?
Decizie. Perioada de tratament a unui satelit artificial care se deplasează în jurul planetei pe o orbită circulară la înălțime mică este egală cu
unde D. - diametrul planetei, v. - viteza satelitului, care este asociată cu accelerația centripetală prin raport.
