Решить задачу. Першу половину бігової доріжки спортсмен пробіг зі швидкістю 11
км/год. З якою швидкістю він пробіг другу половину дистанції, якщо
середня швидкість його руху становила 15 км/год?

за

Показать ответ

Ответ:

PolinaCartonova

23.06.2021 17:05

При ударе пули о шар действует закон сохранения импульса. Обозначим скорость движения системы "шар+пуля" через v1, тогда
$mv=(M+m)v_1 \to v_1=v \frac{m}{M+m}=v \frac{8}{52+8}= \frac{2}{15}v$
Далее рассматриваем систему "шар+пуля" как материальную точку с массой m+M, обладавшую в начале своего движения кинетической энергией Eк1, а в верхей точке траектории - суммой кинетической энергии Ек2 и потенциальной Ер2.
По закону сохранения энергии Ек1=Ек2+Ер2:
$\frac{(M+m)v_1^2}{2}= \frac{(M+m)v_2^2}{2}+(M+m)*g*2l \to v_1^2=v_2^2+4gl$
Здесь v2 обозначен модуль проекции материальной точки на горизонтальную ось в верхней точке траектории (по-простому, её линейная скорость).
Для определения скорости v2 рассмотрим действующие на материальную точку силы.
Вниз действуют сила тяжести и натяжение нити, вверх - центробежная сила вращения.
Граничное условие, при котором тело не падает - это нулевое натяжение нити. Тогда:
$\frac{(M+m)v_2^2}{l}=(M+m)g \to v_2^2=gl$
Подставляя найденное значение квадрата скорости в предыдущее уравнение, получим:
$v_1^2=gl+4gl \to v_1= \sqrt{5gl}= \sqrt{5*10*0.72}=6 (_M/c)$
Далее находим скорость v из ранее полученного соотношения:
$v= \frac{15}{2}*v_1= \frac{15}{2}*6=45 (_M/c)$

0,0(0 оценок)

Ответ:

Марьяша077

11.03.2022 17:42

Мне проще думать так: напряжение = разность потенциалов.

Суть: потенциал - это насколько "большое" поле в данной точке. Если вспомнить выражение для потенциала точечного заряда ~ q/r, то чем ближе рядом заряд и чем он больше, тем больше (по модулю) потенциал, а значит, и поле. Всё логично: если ближайший заряд от нас очень-очень далеко, то и поля он нам особенно не создаёт.

Поле может совершать работу. Например, возьмем два магнитика, повернём их одинаковыми полюсами и попробуем сдвинуть - не получится. Что-то мешает. Это что-то - действие поля (в данном случае скорее магнитного, в том смысле, что работает сила Лоренца, а не сила Ампера). Аналогично и с электрическим полем: известно, что одноименные заряды расталкиваются, а разноимённые - притягиваются. Можно думать, что поле совершает работу, отталкивая или притягивая заряды.

Энергия заряда в электростатическом поле определяется как qФ, где q - заряд, Ф - потенциал. Смысл этой потенциальной энергии понятен: если она положительная, то наблюдается отталкивание, если отрицательна - притяжение (напомню, что на бесконечности Ф = 0; кроме того система всегда стремится уменьшить свою энергию). Если заряд переместился из точки с потенциалом Ф1 в точку с потенциалом Ф2, то энергия взаимодействия с полем изменилась на qФ2 - qФ1 = q(Ф2 - Ф1). То, что стоит в скобках, называют напряжением U, а всю разность - работой.

В замкнутых системах энергия должна сохраняться. Запишем это в виде равенства E = K + qФ. Если qФ уменьшилось, то K (кинетическая энергия) должна увеличиться, т.е. тело разгонится. Изменение потенциальной энергии здесь равно qU. Итак, работа (изменение потенциальной энергии) пропорциональна некоторой величине - напряжению. Если напряжение большое, то может неслабо шибануть, если маленькое - не так сильно (в первом случае qU меняется сильно, во втором - слабо).

По поводу того, КАК конкретно поле совершает работу - кто его знает. Можно говорить, что энергию переносят специальные частицы - фотоны. Но на не очень глубоком уровне во все эти механизмы можно не углубляться.

Положительный заряд выбран просто так (можно было бы выбрать и отрицательный, в принципе). Просто хотелось, чтобы qU превратилось в U (тогда q = 1). В формулу A = qU можно подставлять любые заряды, но в определении проще положить q = 1.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика