Сила трения скольжения http://agrofingroup.ru/ Волны в коаксиальной линии http://all-about-car.ru/

Физика лекции и примеры решения задач

Задача №3

При выстреле из пружинного пистолета вертикально вверх пуля массой m=20г поднялась на высоту h=5м. Определить жесткость k пружины пистолета, если она была сжата на х=10 см. Массой пружины и силами трения пренебречь.

Дано:

m=20г=2х10-2кг

h=5м

х=10 см=0,1м

_____________________

Найти: k

Р е ш е н и е:

  Рассмотрим систему пружина-пуля. Так как на тела системы действуют только консервативные силы, то для решения задачи можно применить закон сохранения энергии в механике. Согласно ему полная механическая энергия Е1 системы в начальном состоянии (в данном случае перед выстрелом) равна полной энергии Е2 в конечном состоянии (когда пуля поднялась на высоту h), т.е.

 или (1)

 где  и -кинетические и потенциальные энергии системы в начальном и конечном состояниях.

 Так как кинетические энергии пули в начальном и конечном состояниях равны нулю, то равенство (1) примет вид:

 (2)

 Примем потенциальную энергию пули в поле сил тяготения земли, когда пуля покоится на сжатой пружине, равной нулю. А высоту подъема пули будем отсчитывать от торца сжатой пружины. Тогда энергия системы в начальном состоянии будет равна потенциальной энергии сжатой пружины, т.е. , а в конечном состоянии - потенциальной энергии пули на высоте h, т.е. .

 Подставив выражения  и  в формулу (2). Найдем , откуда

 (3)

 

 Подставим в формулу (3) значения величин и произведем вычисления:

Задача №4

 Шар массой , движущейся горизонтально с некоторой скоростью ,  столкнулся с неподвижным шаром массой . Шары абсолютно упругие, удар прямой, центральный. Какую долю  своей кинетической энергии первый шар передал второму?

Дано:

_____________________

Найти:  =/

Р е ш е н и е.

Доля энергии, переданной первым шаром второму, выразится соотношением

, (1)

 где -кинетическая энергия первого шара до удара;   и -скорость и кинетическая энергия второго шара после удара.

 Как видно из формулы (1), для определения  надо найти . Согласно условию задачи, импульс системы двух шаров относительно горизонтального направления не изменяется и механическая энергия шаров в другие виды не переходит. Пользуясь этим, найдем:

 (2)

 (3)

 Решим совместно уравнения (2) и (3):

.

 Подставив это выражение  в формулу (1) и сократив на  и , получим

.

 Из найденного соотношения видно, что доля переданной энергии зависит только от масс сталкивающихся шаров.


Примеры решения задач по различным разделам физики