1) Вагон массой 20т, движущийся со скоростью 2 м/с, сталкивается со стоящей на пути платформой массой 5т. Найти скорость совместного движения вагона и платформы.
2)Какова кинетическая энергия метеора, масса которого равно 2г, если он движется со скоростью 40 км/с.
3)Кран поднимает груз массой 200кг на высоту 4м за 20с. Определите мощность двигателя.
4)Пружину жесткостью 800Н/м сжали на 5 см, Какую скорость приобретает пуля массой 20г при выстреле в горизонтальном направлении?
5)Пуля массой 10г влетает в доску толщиной 5 см со скоростью 800 м/с и вылетает из нее со скоростью 100 м/с. Какова сила сопротивления, действующая на пулю внутри доски?
С решением

dianochkazhikh dianochkazhikh    2   03.03.2020 19:51    12

Ответы
Doalipa Doalipa  11.10.2020 18:08

1) Используем закон сохранения импульса.

Масса вагона - m

Масса платформы - M

v₀₁m = v(m + M)

v = \frac{v_{01}m}{m + M} = \frac{2*20000}{20000+5000} = 1.6 м/с

2) Используем формулу кинетической энергии тела.

E_k = \frac{mv^2}{2}

E_k = \frac{0.002*40000}{2} = 40 Дж

3) Используем формулу мощности и выражение работы при поднятии тела.

P = A / t

A = mgh

P = \frac{mgh}{t} = \frac{200*9.8*4}{20} = 392 Вт

4) Используем формулу потенциальной энергии деформированной пружины, закон сохранения энергии и формулу кинетической энергии тела.

E_p = \frac{kx^2}{2} (энергия пружины)

Ek = Ep (вся энергия пружины передаётся пуле)

E_k = \frac{mv^2}{2}

\frac{kx^2}{2} = \frac{mv^2}{2}

v = x\sqrt{\frac{k}{m}} = 0.05 * \sqrt{\frac{800}{0.02}} = 10 м/с

5) Используем формулу кинетической энергии пули, закон сохранения энергии и формулу работы.

Энергия пули до столкновения:

E_{k0} = \frac{mv_0^2}{2}

после:

E_{k} = \frac{mv^2}{2}

Разность энергий по закону сохранения энергии будет работой сил сопротивления:

Aсопр = Ek0 - Ek

A = FS. Отсюда сила:

F = \frac{A}{S} = \frac{E_{k0} - E_{k}}{S} = \frac{\frac{mv_0^2}{2} - \frac{mv^2}{2}}{S} = \frac{m(v_0^2 - v^2)}{2S}

F = \frac{0.01*(800^2-100^2)}{2*0.05} = 63 кН

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика