Question

С. 1) стрела,выпущенная из лука вертикально вверх поднялась на высоту 30м. определить скорость стрелы при выстреле. трением пренебречь. 2) автомобиль массой 1т , трогаясь с места на горизонтальном участке дороги,развивает скорость 72км/ч,проехав расстояние 100м. определить работу силы тяжести. трением пренебречь. 3) пуля,массой 9 г,движущаяся со скоростью 500м/с попадает в деревянный брус и застревает в нем. какое количество теплоты при это выделилось?

Answer 1

1) Запишем уравнения кинематики вертикального свободного падения:

h = vt - (gt² / 2)

v - gt = 0

v = gt

t = v / g

h = v²/g - g * v² / (g² * 2) = v²/ g - v²/ 2g = v² / 2g

v = (2gh) ^ (1/2) = (2 * 10 * 30) ^ (1/2) = 600 ^ (1/2) = 24,5 м/c

ответ: скорость стрелы при выстреле 24,5 м/c

2) Работа силы тяжести равна нулю, так как автомобиль едет на горизонтальном участке, и вектор силы тяжести строго перпендикулярен перемещению автомобиля по дороге.

По формуле, где m - масса автомобиля, а S - его перемещение:

A = mg * S * Cos 90 = mg * S * 0 = 0 Дж

ответ: работа силы тяжести равна 0 Дж.

3) Дано:

m = 9 г = 0,009 кг

v0 = 500 м/c

Q = ?

Eп1 = Eп2 = mgh (если h = 0, то Eп = 0)

А наша пуля не смещается относительно вертикали.

Итак, в 1) состоянии пуля летит со скоростью 9 м/c относительно покоящегося бруска,

а во 2) она застряла, то есть перешла в состояние покоя относительно бруска.

Значит,

Q = ΔE = E2 - E2 = Eп2 + Eк2 - (Eп1 + Eк1) = Eк2 - Eк1 =

(mv² / 2) - (mv0² / 2) = 0 - (0,009 * 500²  / 2)  = -1125 Дж

Знак минуса, потому что произошла потеря энергии, и выделилась теплота.

ответ: выделилось 1125 Дж = 1,125 кДж теплоты.