1. Каким видом механической энергии обладает пружина игрушечного пистолета: перед выстрелом; в момент выстрела; после выстрела? Почему?
Пред выстрелом - потенциальной, т.к. пружина сжата; в момент выстрела - кинетической, т.к. она движется (вся потенциальная энергия перешла в кинетическую); после выстрела - никакой, т.к. пружина вернулась в положение равновесия.
2. Какими видами механической энергии обладают санки, скатывающиеся с ледяной горы? Сделать схематичный рисунок, на котором подписать(используя условные обозначения энергий), каждый участок(вершина, спуск, основание) горы соответствующим обозначением энергии. Пояснить ответ.
На вершине горы - потенциальной, т.к. находятся на некоторой высоте; во время спуска - потенциальной (уменьшается) и кинетической (возрастает); у основания горы - кинетической (вся потенциальная энергия перешла в кинетическую).
3. За счет какой энергии идут часы с пружинным приводом; вращаются крылья ветряной мельницы, текут реки, выполняют прыжки на батуте?
идут часы с пружинным приводом - за счёт потенциальной энергии пружины
вращаются крылья ветряной мельницы - за счёт кинетической энергии ветра
текут реки - за счёт потенциальной энергии воды (реки текут с возвышенностей в долины)
выполняют прыжки на батуте - за счёт потенциальной энергии растянутой сетки
4. На кухонном столе лежат две ложки, одинакового объема, одна стальная другая из золота. Какая из ложек обладает большей потенциальной энергией? Почему?
Плотность золота больше, значит, масса m= ρV золотой ложки больше, и она обладает большей потенциальной энергией E_p = mgh
5. Могут ли два тела разной/одинаковой массы обладать одной и той же кинетической энергией? ответ обоснуйте, рассмотрев оба случая. Приведите примеры таких тел( по два примера).
Два тела разной массы m1!= m2 могут обладать одной и той кинетической энергией E1=E2, если отношение квадратов скоростей обратно пропорционально отношению масс:
v1^2/v2^2 = m2/m1
Например, один автомобиль массой 1 т движется со скоростью 20 м/с, а второй массой 4 т движется со скоростью 10 м/с. Кинетическая энергия и того, и другого E1=E2 = 200 кДж
Или, одна черепаха массой 100 кг движется со скоростью 0,3 м/с, а вторая массой 900 кг - со скоростью 0,1 м/с. Кинетическая энергия E1=E2 = 4,5 Дж
Два тела одинаковой массы m1= m2 могут обладать одной и той кинетической энергией E1=E2, если у них одинаковые скорости.
Примеры очевидны.
6. Перечислите виды источников энергии, которыми вы пользовались вчера.
Электроэнергия - линия электропередачи, батарейка смартфона
Тепловая энергия - двигатель автомобиля, камин с дровами, газовая плита
Объяснение:
Задача1.
Сначала напишем уравнение пути, пройденного автобусом за третью секунду движения:
S(3)=v0*t+(a*t^2)/2
Где S(3)- путь, пройденный за третью секунду,
v0 - начальная скорость, приобретённая автобусом за предшествующие две секунды движения, t - время рассматриваемого отрезка пути ( в данном случае оно равно1, ведь мы рассматриваем только путь, пройденный за одну, третью, секунду пути, а не за всё время) .
По условию задачи, путь, пройденный автобусом за третью секунду равен 3м:
S(3)=3
Получаем:
v0*t+(a*t^2)/2=3.
v0 в данном случае - это скорость, приобретённая за первую и вторую секунды движения. Она равна произведению ускорения на два (ведь с момента начала движения до начала третьей секунды две секунды) :
v0=2*a
Подставляя это равенство в исходное уравнение, имеем:
2*a*t+(a*t^2)/2=3.
Учитывая, что t=1 (см. выше) , получаем:
2*a+a/2=3
Выносим за скобку множитель a/2:
(a/2)*(4+1)=3
(a/2)*5=3
5*a=6
a=6/5=1,2м/с^2.
Итак, ускорение равно 1,2м/с^2.
Теперь, зная ускорение, найдём путь, пройденный автобусом за все 6 секунд, учитывая при этом, что вычисления будут отличны от расчёта пути за третью секунду из-за того, что начальная скорость в этом случае будет равна уже 0 - ведь вначале первой секунды автобус стоял:
S(6)=(a*t^2)/2= (1,2*6^2)/2= 1,2*36/2= 1,2*18= 21,6(м)
Теперь найдём путь, пройденный автобусом за 5 секунд:
S(5)=(a*t^2)/2= (1,2*5^2)/2= 1,2*25/2=0,6*25= 15(м)
Путь, пройденный за шестую секунду будет равен разности путей, пройденных за 6 и за 5 секунд:
S= S(6)-S(5)= 21,6-15=6,6(м)
Скорость вконце шестой секунды будет равна произведению ускорения на 6 секунд:
V(6)=a*t= 1,2*6= 7,2 м/с.
ответ S=6,6м. , a=1,2 м/с^2., V(6)=7,2М/с.
Задача2.
общий закон скорости при равноускоренном движении выглядит так:
Vx=V0+a*t
Нам же дана формула Vx =6t
Отсутствие первого слагаемого говорит о том, что V0=0
А множитель 6 есть ничто иное, как ускорение. Теперь напишем общий закон изменения координаты при равноускоренном дивжении:
x=x0+V0*t+(at^2)/2
При t=0, x тоже равен нулю ( по условию) :
x0=0
Так как V0=0(см. выше) , слагаемое V0*t так же обращается в ноль. Таким образом, уравнение приобретает вид:
x=0+0+(6t^2)/2. Окончательно, путём устранения нулей и вычислений в третьем слагаемом, получаем:
x=3t^2.
Это и есть искомое уравнение.
Искомый путь же вычисляется по уже не раз применённой нами формуле:
s=(a*t^2)/2=(6*10^2)/2= 6*100/2=300м.
ответ: S=300м., x=3t^2
