1. Когда сила, действующая на тело, не производит работы при перемещении этого тела? [2] 2. Башенный кран поднимает в горизонтальном положении балку длиной 2 м и сечением 300
см2 на высоту 13 м. Какую работу совершит кран?
[4] 3. С ножниц режут бумагу. Расстояние от оси вращения ножниц до бумаги 3 см, а
до точки приложения силы 15 см. Человек прижимает ножницы силой 200Н. С какой силой ножницы действуют на бумагу?
[4] 4. Мяч массой 500 г бросают вертикально вверх со скоростью 30 м/с. Сопротивление воздуха
не учитывается, g = 10 Н/кг.
e) Определите кинетическую энергию мяча в момент бросания.
f) Запишите формулу закона сохранения механической энергии и вычислите ее.
[1]
[2]
g) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движения.
[1]
h) Определите высоту подъема тела.
Дано:
m = 100кг
g = 9.8 м/с²
h = 0м
Найти:
Ep
Решение:
Ep = mgh
т. к. тело уже упало и покоится, h = 0
отсюда Ep = 100 · 9.8 · 0 = 0 (Дж)
ответ:
Потенциальная энергия Ep = 0Дж
Примечание:
О потенциальной энергии нет смысла говорить как об абсолютной величине. Если очень грубо и на пальцах, потенциальная энергия тела зависит от поверхности, относительно которой она считается. Поскольку по условиям задачи тело уже упало на некоторую поверхность, мы решаем задачу относительно этой поверхности.
1) a = 2S/((T/4)^2) = 0,64 м/с2.
2) Найдя ускорение, можно вычислять скорость в состоянии равновесия, а также скорость в отклонении 1 см: Uср = (Uц + Uв) / 2, где Uц - скорость в состоянии равновесия, а Uв - скорость в положении 1 см от центра. Uц = aT/4 = 0,64 * 1 / 4 = 0,16 м/с. Uв = aT/4 - aT/8 = aT/8 = 0,64 * 1 / 8 = 0,08 м/с.
3) Теперь находим среднюю скорость: Uср = (0,16 + 0,08) / 2 = 0,12 м/с