1.Как изменяется потенциальная энергия тела при подъеме его над Землёй? 2.Как изменяется потенциальная энергия тела падающего на Землю? 3.Как изменяется кинетическая энергия тела падающего на Землю? А)уменьшается ;б)увеличивается ;в) не изменяется
1). Потенциальная энергия тела прямо пропорционально зависит от массы тела, ускорения свободного падения и высоты тела над поверхностью Земли:
При подъеме над Землей высота тела увеличивается, следовательно, увеличивается и потенциальная энергия тела.
2). При падении тела на Землю его высота над Землей уменьшается, следовательно, уменьшается и его потенциальная энергия.
3). Кинетическая энергия тела прямо пропорциональна массе тела и квадрату его скорости:
Если не учитывать силу сопротивления воздуха, действующую на тело при его свободном падении в атмосфере Земли, то ответ:
б). Увеличивается
-----------------------------------------
Если же сопротивление воздуха учитывается, то при падении тела на Землю его скорость увеличивается с течением времени до величины, при которой сила сопротивления воздуха, действующая на тело, становится равной действующей на него же силе тяжести.
Другими словами, скорость падения тела в газе (или жидкости) стабилизируется по достижении телом скорости, при которой сила гравитационного притяжения уравновешивается силой сопротивления среды.
На промежутке времени, когда скорость тела растет, его кинетическая энергия увеличивается.
При достижении максимума скорости для данного тела кинетическая энергия перестает расти.
Величина предельной скорости для разных тел различна и зависит от массы (веса) тела и его формы (обтекаемости). Предельная скорость достигается тогда, когда сила сопротивления воздуха становится равной весу тела.
Например, предельная скорость падения дождевых капель будет весьма мала - около 5 км/ч, что соответствует скорости прогулочного шага.
При свободном падении крупных тел в атмосфере предельная скорость падения достигается очень быстро. Для парашютистов, например, предельная скорость составляет от 190 км/ч при максимальном сопротивлении воздуха, когда они падают плашмя, раскинув руки, до 240 км/ч при нырянии «рыбкой» или «солдатиком».
как к пружине подвесили первый груз, спустя некоторое время система пружина - груз уравновесилась и сила тяжести, действующая на груз, и сила упругости, скомпенсировались:
Fупр = Fтяж,
k Δx = mg,
Δx = mg / k.
при подвешивании второго груза, удлинение нижней части пружины не происходило, но верхняя ее часть удлинилась вдвое
то есть, верхняя часть удлинилась на mg/k, а нижняя mg/2k
таким образом, общее удлинение пружины составило:
Δx = (mg/k) + (mg/2k) = 3mg / 2k.
следовательно, общая длина пружины равна:
L = l + Δx = 0.04 + 1.5*(2/100) = 0.07 м или 7 см
5.
так как колба открыта, то давление в ней равно атмосферному
по закону Менделеева-Клапейрона: P V = m R T / M
разделим обе части на объем:
P = p R T / M,
p = (P M) / (R T).
тогда искомое отношение равно:
p0 / p = T / T0.
p0 / p = 450 / 300 = 1.5
6.
по 1 закону термодинамики: Q = A + ΔU
так как P = const, то A = P ΔV
Q = P ΔV + (i/2) P ΔV = P ΔV + 1.5 P ΔV = 2.5 P ΔV = 2.5 A
Мальчик 10 лет, идущий по земле, производит давление на нее в размере примерно 15 кПа. А огромный и мощный гусеничный трактор, весом в сотни раз больше мальчика, производит давление на землю около 50 Кпа, то есть, всего лишь в три раза больше. Это достигается за счет применения гусениц и увеличения площади соприкосновения трактора с Землей. Это пример уменьшения давления.
Твердую металлическую проволоку часто очень трудно согнуть, не то что сломать, и она может выдержать приличные нагрузки, но при этом, применив специальные ножницы по металлу, почти всякому по силам разрезать проволоку на части. В данной ситуации при небольшой, казалось бы, силе давления достигается ощутимый эффект благодаря уменьшению площади соприкасающихся поверхностей. Острые грани ножниц во много раз усиливают наши пальцы и разрезать крепкую проволоку почти так же легко, как хлеб или колбасу.Это пример увеличения давления.
Человек изобрел множество увеличения или уменьшения давления, в зависимости от потребности. Значительно уменьшая площадь, и незначительно увеличивая силу производимого давления, можно в десятки и сотни раз повысить производимое давление. И наоборот, увеличив площадь опоры, мы в разы уменьшим давление на поверхность или тело. Приведем примеры увеличения и уменьшения давления.
Примеры увеличения и уменьшения давления
Шины тяжелых грузовых автомобилей и шасси самолетов делают очень широкими по сравнению с легковыми. Все знают, что вездеход может проехать по практически любой местности, часто недоступной для человека. А достигается это во многом именно благодаря применению гусениц, во много раз увеличивающих площадь соприкосновения с Землей. Для увеличения проходимости луно- и марсоходов увеличивается количество и площадь поверхности их колес.
С другой стороны, часто встречаются ситуации, когда нам, наоборот, необходимо увеличить давление, не увеличивая в разы применяемую силу. Например, чтобы вдавить в дерево канцелярскую кнопку, нам не нужен молоток и другие методы силового воздействия. Достаточно надавить пальцем. Это достигается уменьшением площади соприкасающихся поверхностей или, если по-простому, то кнопка имеет очень тонкое острие. С той же целью максимально затачивают ножи, ножницы, пилы, иглы, резцы и прочие инструменты. Острые края имеют маленькую площадь соприкосновения с обрабатываемой поверхностью, благодаря чему малой силой воздействия создается значительное давление, и работа с такими инструментами становится заметно легче. С той же целью остро отточены когти, клыки и шипы в дикой природе. Это колющие либо режущие при с которых облегчают себе жизнь братья наши меньшие.
1). Потенциальная энергия тела прямо пропорционально зависит от массы тела, ускорения свободного падения и высоты тела над поверхностью Земли:
При подъеме над Землей высота тела увеличивается, следовательно, увеличивается и потенциальная энергия тела.
2). При падении тела на Землю его высота над Землей уменьшается, следовательно, уменьшается и его потенциальная энергия.
3). Кинетическая энергия тела прямо пропорциональна массе тела и квадрату его скорости:
Если не учитывать силу сопротивления воздуха, действующую на тело при его свободном падении в атмосфере Земли, то ответ:
б). Увеличивается
-----------------------------------------
Если же сопротивление воздуха учитывается, то при падении тела на Землю его скорость увеличивается с течением времени до величины, при которой сила сопротивления воздуха, действующая на тело, становится равной действующей на него же силе тяжести.
Другими словами, скорость падения тела в газе (или жидкости) стабилизируется по достижении телом скорости, при которой сила гравитационного притяжения уравновешивается силой сопротивления среды.
На промежутке времени, когда скорость тела растет, его кинетическая энергия увеличивается.
При достижении максимума скорости для данного тела кинетическая энергия перестает расти.
Величина предельной скорости для разных тел различна и зависит от массы (веса) тела и его формы (обтекаемости). Предельная скорость достигается тогда, когда сила сопротивления воздуха становится равной весу тела.
Например, предельная скорость падения дождевых капель будет весьма мала - около 5 км/ч, что соответствует скорости прогулочного шага.
При свободном падении крупных тел в атмосфере предельная скорость падения достигается очень быстро. Для парашютистов, например, предельная скорость составляет от 190 км/ч при максимальном сопротивлении воздуха, когда они падают плашмя, раскинув руки, до 240 км/ч при нырянии «рыбкой» или «солдатиком».