Цель: изучить закон сохранения механической энергии.
I. Повторение. Беседа
1. Сформулируйте определение средней мощности. В каких единицах измеряют мощность?
2. Чему равна мгновенная мощность?
3. К каким величинам относится мощность: скалярным или векторным?
4. Почему при увеличении скорости автомобиля требуется меньшая сила тяги для ее поддержания?
II. Самостоятельная работа
1. Лошадь перемещает телегу, Прикладывая силу в 500 Н под углом 45° к горизонту. Какую мощность развивает лошадь, если за каждые 2 с она проходит 6 м?
2. Автомобиль массой 2 т трогается с места и движется в гору, угол наклона которой 65°. На расстоянии 100 м автомобиль, двигаясь равноускоренно, развил скорость 36 км/ч. Коэффициент трения 0,05. Определите среднюю мощность, развиваемую двигателем автомобиля.
1. Трактор тянет плуг, прилагая силу 60 кН под углом 25° к направлению движения. Определить мощность, развиваемую трактором, если за 10 с трактор проходит равномерно 50 м.
2. Автомобиль массой 2 т спускается с горы, угол наклона которой 7°. Пройдя из состояния покоя путь 50 м, автомобиль приобрел скорость 72 км/ч. Коэффициент сопротивления движению 0,04. Найти среднюю мощность, развиваемую автомобилем на этом участке.
Ответ: Вариант 1: 1. 1060 Вт. 2. 20 кВт. Вариант 2: 1. 270 кВт. 2. 63,5 кВт.
III. Изучение нового материала
Пусть в системе тел действуют силы тяготения, упругости и трения.
По теореме о кинетической энергии: 
Согласно определению потенциальной энергии 
Если силы трения работу не совершают: 
Механическая энергия тела остается неизменной, если работа сил трения, действующих на тело, равна нулю.
1. Тело массой 10 кг свободно падаете высоты 20 м из состояния покоя. Чему равна кинетическая энергия в момент удара о Землю? В какой точке траектории кинетическая энергия втрое больше потенциальной? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Согласно закону сохранения энергии, т. к. система замкнутая, 
Примем за тело отсчета Землю, тогда, учитывая, что V = 0; h1 = 0, получим: 
Запишем закон сохранения энергии для точки траектории, где Eк2 = 3Ер2
2. Тело, брошенное вертикально вниз с высоты 75 м со скоростью 10 м/с, в момент удара о землю обладало кинетической энергией 1600 Дж. Определить массу тела и скорость тела в момент удара. Сопротивлением воздуха пренебречь. (Ответ: m = 2 кг; V2 = 40 м/c.)
3. Тело, брошенное вертикально вверх со скоростью 16 м/с. На какой высоте кинетическая энергия камня будет равна его потенциальной энергии? Сопротивлением воздуха пренебречь. (Ответ: h2 = 6,4 м.)
4. Мяч массой 100 г брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Чему равна его потенциальная энергия в высшей точке подъема? Сопротивление воздуха не учитывать. (Ответ: Ер2 = 20 Дж.)
5. Импульс тела равен 8 кг·м/с, а кинетическая энергия 16 Дж. Найти массу и скорость тела. (Ответ: V = 4 м/с; m = 2 кг.)
6. Шарик скользит по наклонному желобу, переходящему в вертикальную петлю с радиусом 1 м. С какой высоты шарик должен начать движение, чтобы не оторваться от желоба в верхней точке петли? Трение не учитывать. (Ответ: h = 2,5 м.)
8. На нити длиной 2 м висит небольшой ящик с песком массой 2 кг. Пуля, летящая горизонтально, попадает в ящик и застревает в нем, при этом максимальное отклонение нити составляет 30°. Определить скорость пули, если ее масса 10 г. Размеры ящика существенно меньше длины нити. Сопротивлением воздуха пренебречь. (Ответ: Vo ≈ 458 м/с.)
Источник
Автомобиль массой 2т спускается с горы
Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64
Лучшие эксперты по данной тематике
 | Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise Статус: Академик Рейтинг: 5672 • повысить рейтинг » | | Коцюрбенко Алексей aka Жерар Статус: Академик Рейтинг: 3854 • повысить рейтинг » | Konstantin Shvetski Статус: Профессор Рейтинг: 2922 • повысить рейтинг » |
/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика
| Номер выпуска: | 1398 |
| Дата выхода: | 09.02.2012, 01:00 |
| Администратор рассылки: | Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор) |
| Подписчиков / экспертов: | 98 / 108 |
| Вопросов / ответов: | 1 / 3 |
Консультация # 185339: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: У меня возникли вопросы по этим задачам. Вы не могли сделать их очень подробно решить максимально и выполнить рисунки, я очень Вас об этом прошу. Всем заранее участвующим благодарен. 1).Понимаю, что амплитуды параллельных волн равны и угол между ними равен нулю градусов. Помогит.
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
У меня возникли вопросы по этим задачам. Вы не могли сделать их очень подробно решить максимально и выполнить рисунки, я очень Вас об этом прошу. Всем заранее участвующим благодарен.
1).Понимаю, что амплитуды параллельных волн равны и угол между ними равен нулю градусов.
Помогите мне пожалуйста разобраться в результатах интерференции и вопросе волны гасят или усиливают друг друга.Как дать объяснение этому?
Знаю, что оптическая разность хода двух любой природы волн определяется по формуле:
Разность хода двух когерентных волн с одинаковыми амплитудами равна 8 см., а длина волны 4 см.Каков результат интерференции?
3).Каков физический смысл пословицы: «Что тратишь, понимаясь в гору, вернёшь при спуске»?
4).Какую работу совершают силы, изменяя скорость тела массой 12 кг с 36 км/ч до 54 км/ч?
5).Транспортёр, длина которого 10 м, перемещает груз массой 2 т. Какая работа совершается при равномерном подъёме груза, если лента транспортёра наклонена к горизонту под углом 300? Сопротивлением движению пренебречь.
6).Длина недеформированной пружины равна 15 см. В результате деформации её длина удвоилась. Какой запас энергии получила пружина, если её жёсткость 400 Н/м?
7).При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жёсткостью 800 Н/м сжали на 5 см. Определите начальную скорость пули массой 20 г при выстреле в вертикальном направлении.
8).Автомобиль массой 1,5 т движется с постоянной скоростью 27 км/ч. Коэффициент сопротивления движению равен 0,02. Какую мощность при этом развивает двигатель автомобиля?
9).Какую работу совершает электровоз за 10 мин, перемещая по горизонтальному пути состав массой 300 т с постоянной скоростью 72 км/ч, если коэффициент трения равен 0,005?
10).С какой начальной скоростью надо бросить вниз мяч с высоты 2 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 4 м?
11).Тело массой 2 кг свободно падает в течение 6 с. Определите кинетическую энергию тела в конце падения.
12).На пружине подвешен груз массой 300 кг, под действием которого она удлинилась на 6 см. Определите запас энергии деформированной пружины.
13).Определите мощность, развиваемую подъёмным краном при равномерном подъёме груза массой 2,5 т на высоту 15 м за 2,5 мин.
14).Снаряд массой 12 кг вылетел из орудия с начальной скоростью 600 м/с, а к моменту попадания в цель его скорость уменьшилась до 500 м/с. Какова работа сил сопротивления воздуха, совершённая над снарядом в процессе его полёта до цели?
15).Какую работу надо совершить, чтобы по плоскости с углом наклона 300 втащить груз массой 400 кг, прикладывая силу, совпадающую по направлению с перемещением, на высоту 2 м при коэффициенте трения 0,3?
16).Камень брошен с высоты 2 м под некоторым углом к горизонту с начальной скоростью 6 м/с. Найдите скорость камня в момент падения на землю.
17).Тело, брошенное с высоты 250 м вертикально вниз с начальной скоростью 20 м/с, погрузилось в землю на глубину 20 см. Определить среднюю силу сопротивления почвы, если масса тела 2 кг. Сопротивлением воздуха пренебречь.
18).Какую работу совершает двигатель автомобиля «Жигули» массой 1,3 т при трогании с места на первых 75 м пути, если это расстояние автомоби ль проходит за 10 с, а коэффициент сопротивления движению равен 0,05?
19).Автомобиль массой 2 т спускается с горы, угол наклона кот орой 7|. Пройдя из состояния покоя путь 50 м, автомобиль приобрёл скорость72 км/ч. Коэффициент сопротивления движению 0,04. Найдите среднюю мощность, развиваемую автомобилем на этом участке.
20).Самолёт массой 1 т летит горизонтально на высоте 1200 м со скоростью 50 м/с. При выключении мотора самолёт переходит в планирующий полёт и достигает Земли со скоростью 25 м/с. Определить среднюю силу сопротивления воздуха при спуске, принимая длину спуска равной 8 км.
Здравствуйте, Даровко Антон Владимирович!
Перемещение вычислим по теореме Пифагора s=Vsx^2+sy^2=45м
3 Поднимаясь в гору, мы совершаем работу. Спускаясь, работу совершает сила тяжести.
Если ребенок поднимается на горку, он трат ит энергию. Скатываясь с нее, он получает кинетическую энергию, равную работе, которую совершил.
Правда, если исключить трение.
5).Транспортёр, длина которого 10 м, перемещает груз массой 2 т. Какая работа совершается при равномерном подъёме груза, если лента транспортёра наклонена к горизонту под углом 300? Сопротивлением движению пренебречь.
Работа равна скалярному произведению перемещения и силы. Так как сила тяжести направлена вертикально, угол между нею и перемещением составляет 90-30=60º
cos 60º=1/2
A=smg cos a=10 м*10м/c^2*2000 кг* 1/2=100 000 Дж=100 кДж
6 Энерги я пружины равна kx^2/2=400 Н/м*(0,15) 2 /2=4,5Дж
| Консультировал: Асмик (Академик) Дата отправки: 01.02.2012, 01:35 |
| Консультировал: Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise (Академик) Дата отправки: 01.02.2012, 04:59 |