1. Рычаг дает выигрыш в силе в 4 раза. Какой выигрыш в работе можно получить при этого простого механизма?
"Золотое" правило механики - выигрывая в силе, столько же проигрываем в пути. Поэтому
D) выигрыша в работе нет.
2. Какое тело находится в центре с точки зрения геоцентрической и
гелиоцентрической систем мира?
Гео - Земля, Гелиос - Солнце
B) Земля, Солнце;
3. Когда продолжительность дня и ночи одинакова на всех широтах Земли и равна 12 часам?
Это дни весеннего и осеннего равноденствия.
C) 21 марта и 23 сентября;
4. В каком пресном озере – горном или равнинном – каждый кубический метр воды обладает большей потенциальной энергией? Объясните ответ.
Если закрепить систему отсчета с уровнем моря и учесть, что потенциальная энергия равна Е=mgh, где h - высота над уровнем моря, ответ очевиден, на горном озере. И степень пресности тут мало что меняет, так как изменение массы на кубический метр незначительно.
5. С ножниц режут картон. Расстояние от оси вращения ножниц до картона 2 см, а до точки приложения силы 16 см. Человек прижимает ножницы силой 200Н. С какой силой ножницы действуют на картон?
По равенству моментов сил F1*L1 = F2*L2. Тогда, учитывая, что
F1 = 200 Н, L2 = 0,16 м, L2 = 0,02 м имеем, что F2= 1600 Н
6. Опишите две причины смены времён года.
Наклон земной оси к плоскости вращения (эклиптики) и вращение Земли вокруг солнца. Без наклона на каждой местности установилась бы, вероятнее всего, своя неизменная погода. А вращение Земли подставляет под прямые солнечные лучи то одну часть шарика, то другую.
7. Мяч массой 0,4 кг бросают вертикально вверх со скоростью 20 м/с. Сопротивление воздуха не учитывается, g=10 Н/кг.
a) Определите кинетическую энергию мяча в момент бросания.
Е = (mv^2)/2 = 0,4*20*20/2 = 80 Дж
b) Запишите формулу закона сохранения механической энергии.
Е (мех) = Е(к)+Е(п) = const
c) Определите потенциальную энергию мяча в верхней точке траектории движения.
В верхней точке, потенциальная энергия будет в точности равна кинетической энергии в нижней точке, так как потери на преодоление силы трения не учитываются. Еп = 80 Дж
d) Определите высоту подъема nела.
Из формулы потенциальной энергии h = E/mg = 80/0.4*10 = 20 м
Дано: СИ
h = 20 см 0,20 м
L = 50 см 0,50 м
F тяжести = 3 Н
F тяги = 2 Н
А полез - ?
А соверш - ?
КПД - ?
Решение.
1)
Формула механической работы:
A = F·S
2)
Полезная работа:
А полез = F тяжести·h = 3·0,20 = 0,60 Дж
3)
Совершенная работа:
А соверш = F тяги·L = 2·0,50 = 1,00 Дж
4)
Коэффициент полезного действия:
КПД = А полез · 100% / А соверш
КПД = 0,60*100%/1,00 = 60%
Объяснение:
МЕСТО БРУСКА КРОЛИК
Объяснение:
Брусок толкнули со скоростью V =10 м/с вверх вдоль доски, наклоненной под углом 30° к горизонту. Обратно он вернулся со скоростью v = 5 м/с. С какой скоростью Vx вернется брусок, если его толкнуть с той же скоростью вдоль той же доски, наклоненной под углом 45° к горизонту.
РЕШЕНИЕ: (пусть масса бруска = m, g = 10 м//с²)
1. Сила трения о доску: F = k*mg*cos30°. k — коэффициент трения.
2. h — высота подъема бруска.
3. S = h/sin30°— длина пути этого подъема.
4. Работа силы трения при полном подъеме:
А = F*S = k*mg*cos30°*h/sin30° = kmgh*ctg30°.
5. Начальная кинетическая энергия ½ mV² при подъеме расходуется так:
½ mV² = mgh + kmgh*ctg30°. (*)
6. При спуске имеем: mgh = kmgh*ctg30° + ½ mv² (**)
7. Вычитаем (**) из (*), получаем:
½ mV² – mgh = mgh – ½ mv², откуда:
2mgh = ½ mV² + ½ mv².
8. Сократив массу, имеем: h = (50 + 12,5)/20 = 3,13 м.
9. Из (*) получаем (подставив скорость и высоту): k = (50 – 31,3)/(31,3*ctg30°) = 0,345.
10.Теперь для угла 45° вместо (*) имеем: ½ mV² = mgh + kmgh*ctg45° (***), откуда, зная k и ctg45° = 1, получим:
½ V² = gh’ + kgh’*1 ==> h = 50/(10 + 3,45) = 3,71 м.
11.И теперь из (**) — с учетом угла 45° получим:
gh’ = kgh’*1 + ½ (Vx)²:
(Vx)² = 2(37,1 – 0.345*37.1) = 48,6, откуда:
Vx = 6.97 = ~7 м/с.
