Контрольная Физика, задача 3 (на гладком горизонтальном столе лежит брусок). Учебная работа № 188556

Учебная работа № 188556. Контрольная Физика, задача 3 (на гладком горизонтальном столе лежит брусок)

Выдержка из похожей работы

…….

Способы решения задач по физике

…..
Вычислите КПД неупругого удара бойка
массой 0,5 т, падающего на сваю массой 120 кг. Полезной считать энергию,
затраченную на вбивание сваи.
Дано:
m1 = 0,5 т =
500 кг
m2 = 120 кг
Найти:
η -?
Решение
Пусть скорость молота (массой m1)
перед ударом равны υ1, скорость
сваи (массой m2) вместе с молотом (удар неупругий) равна υ. Тогда
кинетические энергии молота до удара (W1) и сваи вместе с молотом
после удара (W2) будут равны
  (1)
При неупругом ударе выполняется
закон сохранения импульса (закон сохранения энергии не выполняется), т.е.
или
 (2)
КПД удара равен
где (W1 – W2) – потери энергии при
неупругом ударе
Тогда с учетом уравнений (1) и (2),
получаем:
Ответ: КПД равен 19%
Задача 3
Скорость электрона составляет 80 %
от скорости света в вакууме. Вычислите кинетическую энергию такого электрона.
Дано:
Найти:
T-?
Решение
В релятивистской механике
кинетическая энергия Т частицы определяется как разность между полной энергией
Е и энергией покоя Е0 этой частицы, т.е.
Т = Е – Е0.
Так как Е = mс2
и Е0 = m0c2 (по закону взаимосвязи массы и
энергии), то,
где – масса движущейся частицы; 0
– масса покоящейся частицы;
с – скорость света
Так как скорость электрона близка к
скорости света, то необходимо учесть зависимость массы от скорости,
определяемую по формуле
 – скорость частицы, выраженная в
долях скорости света.
Таким
образом, получаем
или
 (1)
Подставив числовые данные,
выраженные в единицах СИ, найдем
Во внесистемных единицах энергия
покоя электрона m0с2 = 0,51 МэВ. Подставив это значение в
формулу (1), получим Yandex.RTB R-A-98177-2
(function(w, d, n, s, t) {
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() {
Ya.Context.AdvManager.render({
blockId: “R-A-98177-2”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-98177-2”,
async: true
});
});
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
})(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);
Ответ: Кинетическая энергия
электрона  (0,342 МэВ)
Задача 4
Четыре одинаковых заряда по +40 нКл
каждый закреплены в вершинах квадрата со стороной 10 см. Найти силу,
действующую на любой из этих зарядов со стороны трёх остальных.
Дано:
q1=q2=q3=q4=+40
нКл=40·10-9 Кл=4∙10-8 Кл
a = 10 см = 0,1 м
8,854187817·10−12
Ф/м
Найти:
F-?
Решение
По принципу суперпозиции сила,
действующая на заряд q4 со стороны трех зарядов
q1, q2 и q3, равна:
Так как все заряды
положительные, на любой из 4-х зарядов со стороны других трех зарядов действуют
силы отталкивания.
Равнодействующая сил и
направлена
по диагонали квадрата и её модуль равен  (по теореме Пифагора)
Вектор силы также
направлен по диагонали квадрата.
Таким образом, получаем,
что сила, действующая на заряд q4
со стороны трех зарядов q1,
q2 и q3
в скалярном выражении равна:
Учитывая, что (по закону
Кулона)
Получим
так как ,
то
Ответ: Сила, действующая
на любой из зарядов со стороны трёх остальных равна 2,76∙10-3
Н
Задача 5
На двух бесконечных параллельных плоскостях
равномерно распределены заряды с поверхностными плотностями у1 и у2 (рисунок
1). Постройте сквозной график зависимости напряжённости электрического поля от
расстояния Е(х) для трёх областей: I – слева от обеих плоскостей, II – между
плоскостями и III -…