11. массасы 120 г хоккей шайбысы 15 м/с қпен қақпа торына соғылды.тор шайба бағытымен 5 см - ге созылды. қақпа торында пайда болған серпімділік күшінің мәні (g = 10 ) a) 750 н. в) 600 н. c) 270 н. d) 240 н. e) 500 н.
Для решения данной задачи нам понадобятся следующие физические формулы:
1. Формула для расчета работающей силы (работа):
Работа (W) = сила (F) × путь (S)
2. Формула для расчета кинетической энергии шайбы:
Кинетическая энергия (K) = (масса (m) × скорость (v)^2) / 2
Для начала, определим массу шайбы, которая равна 120 г (0,12 кг). Также, нам дано, что начальная скорость шайбы равна 15 м/с, а она пролетела путь в 5 см (или 0,05 м).
a) Для определения значения работающей силы посчитаем сначала кинетическую энергию шайбы до ее остановки:
К = (0,12 × 15^2) / 2 = 13,5 Дж
Здесь мы использовали формулу для расчета кинетической энергии, где масса шайбы равна 0,12 кг, а скорость 15 м/с.
Так как основное уравнение работы (работа = сила × путь) и работающая сила выполняют работу против трения в данной задаче, то эта работа равна изменению кинетической энергии:
Работа = Изменение кинетической энергии
W = ΔK
ΔK = Конечная кинетическая энергия - Начальная кинетическая энергия
ΔK = 0 - 13,5
ΔK = -13,5 Дж
Заметим, что изменение кинетической энергии отрицательное, так как шайба остановилась.
Следовательно, работающая сила равна изменению кинетической энергии (работе) с обратным знаком:
F × 0,05 = -13,5
F × 0,05 = -13,5
Разделим обе части уравнения на 0,05:
F = -13,5 / 0,05
F = -270 Н
Заметим, что результат получился отрицательным, так как сила действует в противоположном направлении скорости движения шайбы, т.е. противоположное знаку скорости.
Ответ: c) 270 Н (обратите внимание, что дан ответ без знака минус, так как нам требуется только значение силы).
b) При решении задачи также можно использовать закон сохранения энергии. Начальная кинетическая энергия шайбы до ее остановки должна быть равна потенциальной энергии шайбы на максимальной высоте подъема:
Начальная кинетическая энергия = Максимальная потенциальная энергия
(масса × начальная скорость^2) /2 = (масса × ускорение свободного падения × высота)
Выразим начальную скорость шайбы:
0,12 × 15^2 / 2 = 0,12 × 10 × высота
135 / 2 = 1,2 × высота
67,5 = 1,2 × высота
Разделим обе части уравнения на 1,2:
высота = 67,5 / 1,2
высота = 56,25 м
Из формулы для определения силы (F = масса × ускорение) мы знаем, что сила равна произведению массы на ускорение.
В данном случае у нас ускорение свободного падения (g = 10 м/с^2), поэтому сила равна:
F = 0,12 × 10
F = 1,2 Н
Однако, данного варианта ответа в задаче нет, поэтому ни один из представленных ответов не является верным.
Верный ответ: Ответа нет в задаче (в данном случае ответ отсутствует).
Итак, ответ на задачу: c) 270 Н (для а) и Ответа нет в задаче (для b).
1. Формула для расчета работающей силы (работа):
Работа (W) = сила (F) × путь (S)
2. Формула для расчета кинетической энергии шайбы:
Кинетическая энергия (K) = (масса (m) × скорость (v)^2) / 2
Для начала, определим массу шайбы, которая равна 120 г (0,12 кг). Также, нам дано, что начальная скорость шайбы равна 15 м/с, а она пролетела путь в 5 см (или 0,05 м).
a) Для определения значения работающей силы посчитаем сначала кинетическую энергию шайбы до ее остановки:
К = (0,12 × 15^2) / 2 = 13,5 Дж
Здесь мы использовали формулу для расчета кинетической энергии, где масса шайбы равна 0,12 кг, а скорость 15 м/с.
Так как основное уравнение работы (работа = сила × путь) и работающая сила выполняют работу против трения в данной задаче, то эта работа равна изменению кинетической энергии:
Работа = Изменение кинетической энергии
W = ΔK
ΔK = Конечная кинетическая энергия - Начальная кинетическая энергия
ΔK = 0 - 13,5
ΔK = -13,5 Дж
Заметим, что изменение кинетической энергии отрицательное, так как шайба остановилась.
Следовательно, работающая сила равна изменению кинетической энергии (работе) с обратным знаком:
F × 0,05 = -13,5
F × 0,05 = -13,5
Разделим обе части уравнения на 0,05:
F = -13,5 / 0,05
F = -270 Н
Заметим, что результат получился отрицательным, так как сила действует в противоположном направлении скорости движения шайбы, т.е. противоположное знаку скорости.
Ответ: c) 270 Н (обратите внимание, что дан ответ без знака минус, так как нам требуется только значение силы).
b) При решении задачи также можно использовать закон сохранения энергии. Начальная кинетическая энергия шайбы до ее остановки должна быть равна потенциальной энергии шайбы на максимальной высоте подъема:
Начальная кинетическая энергия = Максимальная потенциальная энергия
(масса × начальная скорость^2) /2 = (масса × ускорение свободного падения × высота)
Выразим начальную скорость шайбы:
0,12 × 15^2 / 2 = 0,12 × 10 × высота
135 / 2 = 1,2 × высота
67,5 = 1,2 × высота
Разделим обе части уравнения на 1,2:
высота = 67,5 / 1,2
высота = 56,25 м
Из формулы для определения силы (F = масса × ускорение) мы знаем, что сила равна произведению массы на ускорение.
В данном случае у нас ускорение свободного падения (g = 10 м/с^2), поэтому сила равна:
F = 0,12 × 10
F = 1,2 Н
Однако, данного варианта ответа в задаче нет, поэтому ни один из представленных ответов не является верным.
Верный ответ: Ответа нет в задаче (в данном случае ответ отсутствует).
Итак, ответ на задачу: c) 270 Н (для а) и Ответа нет в задаче (для b).