1. Для разрезания сыра толщиной 15 см требуется усилие 40 Н Какая при этом совершается работа? [6 Дж]
Правильный ответ на задачу
.
2. Деревянный контейнер массой m = 200 кг равномерно передвинули по деревянному полу на расстояние l = 5м Найдите работу, совершенную при таком перемещении. Коэффициент трения скольжения μ = 0,5 (см. табл 8). [4,9 Дж]
Правильный ответ на задачу
.
3. Сердце взрослого человека за одно сокращение прогоняет около 160 см3 крови Оно сокращается примерно 70 раз в минуту, совершая работу 1 Дж за каждое сокращение Какую работу совершает сердце за день? [100 кДж]
Правильный ответ на задачу
.
4. Упряжка собак, протащив сани по горизонтальному пути длиной 10 км, совершает работу 980 кДж Считая коэффициент трения равным 0,02, найдите массу саней [500 кг]
Правильный ответ на задачу
.
5. Найдите массу груза, если для его подъема на высоту 20 м подъемник совершает работу 9,8 кДж. [50 кг]
1. Тело массой m =1 кг имеет потенциальную энергию Ер = 9,8 Дж На какую высоту над Землей поднято тело, если нуль отсчета потенциальной энергии находится на поверхности Земли? [1 м]
Правильный ответ на задачу
.
2. Землекоп, выкапывая яму глубиной 1 м, длиной 2 м и шириной 1 м, выбрасывает глину на уровень земли Считая плотность глины равной 2⋅103 кг/м3, найдите изменение потенциальной энергии глины и минимальную работу, совершенную землекопом [19,6 кДж]
Правильный ответ на задачу
.
3. В цилиндрической бочке находится 200 л воды Высота столба воды в бочке 1 м Найдите изменение потенциальной энергии воды после ее вытекания: а) на поверхность Земли, б) на поверхность Луны [-9,8 кДж; -1,6 кДж]
Правильный ответ на задачу
.
4. Найдите работу, которую надо совершить, чтобы положить друг на друга в одну стопку пять словарей, лежащих отдельно на столе высотой 1 м Масса каждого словаря 2 кг, а толщина 10 см [3,92 Дж]
Правильный ответ на задачу
.
5. Какую работу против силы тяжести совершает штангист, поднимая штангу массой 200 кг на высоту 2 м? [3,92 кДж]
§32. Потенциальная энергия тела при гравитационном и упругом взаимодействиях. Задачи
1. Почему движение планет и спутников по эллиптической орбите не может быть равномерным?
Правильный ответ на задачу
.
2. Ракета поднимает спутник сначала на высоту h = R⊕ над поверхностью Земли, а затем запускает его на круговую орбиту на этой высоте Найдите отношение работ на поднятие А1 и на запуск А2 спутника [А1/А2 = 2]
Правильный ответ на задачу
.
3. При растяжении пружины на 2 см совершена работа 1 Дж. Какую работу следует совершить, чтобы растянуть пружину еще на 2 см? [3 Дж]
Правильный ответ на задачу
.
4. Пружина сжимается дважды из положения равновесия первый раз на 3 см, второй раз на 6 см Во сколько раз энергия, накопленная пружиной при повторном сжатии, больше, чем при первоначальном? [в 4 раза]
Правильный ответ на задачу
.
5. Шар массой m = 0,2 кг, прикрепленный к горизонтальной, закрепленной с другого конца пружине, отводят от положения равновесия на расстояние А = 0,2 м и отпускают Частота возникающих при этом гармонических колебаний шара v = 2 Гц Определите максимальную
1. Ракета, летящая со скоростью v, разгоняется до вдвое большей скорости В результате сгорания топлива полная масса ракеты уменьшается вдвое по сравнению с массой до разгона Как изменяется при этом кинетическая энергия ракеты? [увеличивается в 2 раза]
Правильный ответ на задачу
.
2. Шар массой 1 кг, летящий со скоростью 4 м/с, при ударе сжимает пружину Найдите максимальную энергию сжатия пружины [8 Дж]
Правильный ответ на задачу
.
3. Серьезной опасностью при межпланетных перелетах может стать столкновение космического корабля с небольшими высокоскоростными метеоритами Определите энергию микрометеорита массой 1 кг, движущегося со скоростью 60 км/с. [1,8 МДж]
Правильный ответ на задачу
.
4. Энергия 7,4⋅1016 Дж, выделяемая 1 т урана-235, идет на ускорение космического корабля массой 3000 т Какую максимальную скорость может набрать корабль? [220 км/с]
Правильный ответ на задачу
.
5. Пуля массой m= 9 г вылетает из винтовки со скоростью v0 = 650 м/с. На расстоянии 400 м от места выстрела скорость пули становится равной v = 390 м/с Какую часть от своей начальной кинетической энергии потеряла пуля на этом расстоянии в результате трени
1. Какой минимальной мощностью должен обладать двигатель подъемника, чтобы поднять груз массой 100 кг на высоту 20 м за 9,8 с? [2 кВт]
Правильный ответ на задачу
.
2. Вентиляторный ремень автомобиля, движущийся со скоростью 40 м/мин, натянут с силой 30 Н. Определите мощность, передаваемую ремнем [20 Вт]
Правильный ответ на задачу
.
3. Река Замбези в Центральной Африке приносит к водопаду Виктория ежеминутно 90 млн л воды (высота падения воды около 100 м) Найдите мощность водопада Виктория. [1470 МВт]
Правильный ответ на задачу
.
4. Чему равна мощность сердца спортсмена во время соревнований, если при одном ударе оно совершает работу 16 Дж, а ежеминутно делает 180 ударов? [48 Вт]
Правильный ответ на задачу
.
5. При вдыхании человеком 1 л кислорода в организме (в результате взаимодействия кислорода с белками, жирами и углеводами) выделяется энергия 20 кДж Для нормального функционирования организма человеку массой 70 кг требуется (даже во время сна) приток мощн
§35. Закон сохранения механической энергии. Задачи
1. Найдите максимальную высоту, на которую поднимется камень, брошенный вертикально вверх со скоростью v0 = 20 м/с [20,4 м]
Правильный ответ на задачу
.
2. Пружинный пистолет выбрасывает резиновую пулю на высоту 18м над поверхностью Земли. На какую максимальную высоту поднялась бы пуля, если бы выстрел был сделан с поверхности Марса? [47,7 м]
Правильный ответ на задачу
.
3. Найдите скорость входа в воду прыгуна с пятиметрового трамплина, если начальная скорость отталкивания спортсмена v0 = 5 м/с. [11,1 м/с]
Правильный ответ на задачу
.
4. Авиалайнер летит на высоте 9,2 км со скоростью 1080 км/ч Принимая, что нуль отсчета потенциальной энергии находится на поверхности Земли, найдите, какую часть от полной механической энергии составляют соответственно кинетическая и потенциальная энергии
Правильный ответ на задачу
.
5. Ядро массой m = 5 кг свободно падает на Землю с высоты Н = 10 м. Определите изменения потенциальной и кинетической энергий ядра в точке падения. Найдите скорость ядра на высоте h = 5 м и при ударе о Землю, пренебрегая сопротивлением воздуха.
§36. Абсолютно неупругое и абсолютно упругое столкновения. Ответы на вопросы
1. Какой удар является абсолютно неупругим? Приведите примеры такого удара
Правильный ответ на задачу
.
2. Какой удар считается абсолютно упругим? Приведите примеры такого удара.
Правильный ответ на задачу
.
3. Почему в результате абсолютно неупругого удара шаров их суммарная кинетическая энергия уменьшается?
Правильный ответ на задачу
.
4. Покоящийся шар приобретает скорость в результате центрального соударения с другим шаром При каком ударе (упругом или неупругом) эта скорость больше? Почему?
Правильный ответ на задачу
.
5. Почему в результате абсолютно упругого столкновения одинаковых шаров шар, движущийся с большей скоростью, замедляется, а шар, движущийся с меньшей скоростью, ускоряется?
§36. Абсолютно неупругое и абсолютно упругое столкновения. Задачи
1. Какой молоток (легкий или тяжелый) при ковке теряет большую часть своей энергии? Почему?
Правильный ответ на задачу
.
2. Во сколько раз скорость, приобретаемая при ударе двух одинаковых шаров неподвижным шаром, больше при упругом ударе, чем при неупругом? [в 2 раза]
Правильный ответ на задачу
.
3. Какую часть своей первоначальной энергии теряет электрон при центральном упругом соударении с неподвижным атомом? Масса электрона mе много меньше массы атома mа [4mе/mа]
Правильный ответ на задачу
.
4. При радиоактивном (самопроизвольном) делении неподвижное ядро атома может распадаться на две частицы с различной массой m1 и m2 С помощью законов сохранения импульса и энергии покажите, что энергия продуктов распада обратно пропорциональна их массе, т
Правильный ответ на задачу
.
5. Пуля массой m = 9 г, летящая со скоростью v0 = 600 м/с, попадает в ящик с песком массой М = 2 кг, висящий на веревке длиной l = 2м, прикрепленной к потолку, и застревает в нем Какая часть энергии пули была израсходована на деформацию ящика? На какой ма
1. Спутник вращается вокруг Земли на небольшой высоте. Определите период его обращения, если радиус Земли R = 6400 км.
Правильный ответ на задачу
.
2. Чему равна плотность планеты, если период обращения вокруг нее спутника, движущегося на небольшой высоте, равен Т?
Правильный ответ на задачу
.
3. Вокруг звезды по круговым орбитам, радиусы которых R1 и R2, вращаются две планеты Период обращения первой планеты Т1 Найдите период обращения второй планеты
Правильный ответ на задачу
.
4. Чему равна первая космическая скорость на планете, масса и радиус которой в 2 раза больше, чем у Земли? [7,9 км/с]
Правильный ответ на задачу
.
5. Найдите вторую космическую скорость для планеты, имеющей радиус, равный радиусу Земли, и плотность, в 4 раза превышающую плотность Земли. [22,4 км/с]
