Тело массой m = 5 кг брошено под углом α = 30° к горизонту с начальной скоростью v = 20 м/с. Пренебрегая сопротивлением воздуха, найти: 1) импульс силы F, действующей на тело, за время его полета; 2) изменение Δр импульса тела за время полета.
Дано:
При полете камень будет иметь две составляющие скорости: не меняющуюся
Решение:
Движение тела, брошеного под углом к горизонту, можно разложить на два составляющих: равномерное движение в горизонтальном направлении вдоль оси х, равнозамедленное до высшей точки, а затем равноускоренное движение с нулевой начальной скоростью в вертикальном направлении с ускорением свободного падения .
Из рисунка видно, что модуль изменения вектора импульса равен
Импульс силы F, действующей на тело, за время его полета
Ответ или решение 1
Для расчета значения работы, выполненной силами сопротивления воздуха, воспользуемся формулой: Aсопр = Ek — Ep = m * Vн 2 / 2 — m * g * h.
Постоянные и переменные: m — масса брошенного тела (m = 1 кг); Vн — начальная скорость (скорость броска; Vн = 10 м/с); g — ускорение свободного падения (g ≈ 10 м/с 2 ); h — высота подъема (h = 4 м).
Расчет: Aсопр = m * Vн 2 / 2 — m * g * h = 1 * 10 2 / 2 — 1 * 10 * 4 = 10 Дж.
Ответ: Работа, совершенная силами сопротивления воздуха, составляет 10 Дж.
UptoLike
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 98
Тело массой m = 0,5 кг бросают со скоростью v0 = 10 м/с под углом α = 30° к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите кинетическую Т, потенциальную П и полную Е энергии тела: 1) через t = 0,4 с после начала движения; 2) в высшей точке траектории.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 97
Ядро массой m = 5 кг бросают под углом α = 60° к горизонту, совершая при этом работу 500 Дж. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить: 1) через какое время ядро упадет на землю; 2) какое расстояние по горизонтали оно пролетит.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 96
Материальная точка массой m = 20 г движется по окружности радиусом R = 10 см с постоянным тангенциальным ускорением. К концу пятого оборота после начала движения кинетическая энергия материальной точки оказалась равной 6,3 мДж. Определить тангенциальное ускорение.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 95
Автомашина массой m = 2000 кг останавливается за t = 6 c, пройдя расстояние s = 30 м. Определить: 1) начальную скорость автомобиля; 2) силу торможения.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 94
С башни высотой H = 20 м горизонтально со скоростью v0 = 10 м/с, брошен камень массой m = 400 г. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определить для момента времени t = 1 с после начала движения: 1) кинетическую энергию; 2) потенциальную энергию.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 93
Тело, падая с некоторой высоты, в момент соприкосновения с Землей обладает импульсом p = 100 кг · м/с и кинетической энергией T = 500 Дж. Определите: 1) с какой начальной высоты тело падало, 2) массу тела.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 92
Тело массой m = 5 кг падает с высоты h = 20 м. Определить сумму потенциальной и кинетической энергий тела в точке, находящейся от поверхности Земли на высоте h1 = 5 м. Трением тела о воздух пренебречь. Сравнить энергию с первоначальной энергией тела.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 91
Тело массой m начинает двигаться под действием силы F = 2ti + 3t2j, где i и j – соответственно единичные векторы координатных осей x и y. Определить мощность N(t), развиваемую силой в момент времени t.
Решебник Трофимова Т.И. (1999) — Задача 1. 90
Тело массой m поднимается без начальной скорости с поверхности Земли под действием силы F, изменяющейся с высотой подъема y по закону F = -2mg(l — Ay) (где А — некоторая положительная постоянная), и силы тяжести mg. Определите: 1) весь путь подъема; 2) работу силы F на первой трети пути подъема.
