Віктор Григорович разом із Тарасом вирішили провести експери- мент, до якого пропонуємо приєднатися й вам.
1. Спочатку Віктор Григорович якнайміцніше закріпив шнурок на
брелоці. Потім виміряв довжину 1, отриманого маятника (рис. 1),
злегка відхилив брелок від положення рівноваги та відпустив.
Маятник почав коливатися,
Учитель запропонував Тарасові за до секундоміра
в мобільному телефоні (рис. 2) виміряти час і, за який маятник
здійснить 20 коливань (N). Після цього Тарас обчислив період Т
і частоту и, коливань маятника. Скориставшись рис. 2, зробіть це
й ви, але не забудьте спочатку визначити довжину маятника (рис.
1):
1 =
N, =
th=
N,
Т. =
1,
V. = 1
N.
=
—
то лип
е
кат
2) 67,2 кДж
3) 0,4 метра
4) 7,2 метра
5) 107 секунд
Объяснение:
2) Выразим работу из формулы , где N - мощность, А - работа, t - время. = Дж
3) Для того, что решить эту задачу, необходимо знать, что моменты сил должны быть равны. Формула момента силы , где - момент силы, - сила, - длина плеча. Обозначим всё по левую сторону индексом 1, а по правую - 2, и получим:
Выразим искомую длину правого плеча
метра ( найдено по формуле )
4) Работа силы тяжести рассчитывается в данном случае по формуле
Выразим высоту
метра
5) Для начала найдем работу силы тяжести при подъеме 1 тонны воды на высоту 16 метров Дж.
Теперь из формулы мощности (см. задачу 2) выразим время
1) Е кин.= 3770 Дж
2) внутренняя => механическая
3) потенциальная => кинетическая => тепловая
Объяснение:
1) Формула потенциальной энергии тела, поднятого над поверхностей Земли на какую-то высоту: E пот.=mgh;
Где m - масса тела, g - ускорение свободного падения, h - высота над поверхностью Земли.
В данном случае:
Е пот.= mgh= 13x10x29= 3770
2) Механическая энергия - это энергия, которая исходит от любой механической системы; это обычно связано с физическим движением и работой; а внутренняя энергия - энергия, которая является частью полной механической энергии и получается в результате суммы кинетической энергии движения всех частиц тела.
Значит, если говорить очень условно, то механическая энергия - энергия движущегося тела, а внутренняя - покоящегося.
А значит при падении тела внутренняя энергия перейдет в механическую.
3) Сумма кинетической энергии и потенциальной постоянна. При этом, тело, находящееся в покое, обладает: Е пот.=max, а Е кин.=0. В случае падения во время столкновения с поверхностью происходит совершенно обратное: Е пот.=0, а Е кин.=max. Но из-за столкновения с поверхностью происходит резкое выделение теплоты, сопровождающееся выделением тепловой энергии.
Отсюда следует, что переход энергий происходит в следующем порядке: Е пот. => Е кин. => Е тепл.