4. Человек массой 60 кг, стоя на коньках, отталкивает от себя шар массой 2 кг с силой 30 Н. Какие ускорения получат при этом человек и шар? Трением пренебречь.
формулы, используемые на уроках « на импульс тела. на закон сохранения импульса».
название величины
обозначение
единица измерения
формула
скорость тела
v
м/с
v = p/m
масса тела
m
кг
m = p/v
импульс тела (модуль)
p
кг•м/с
p = m•v
примеры решения
№ 1. определите массу автомобиля, имеющего импульс 2,5•104 кг•м/с и движущегося со скоростью 90 км/ч.
№ 2. тележка массой 40 кг движется со скоростью 4 м/с навстречу тележке массой 60 кг, движущейся со скоростью 2 м/с. после соударения тележки движутся вместе. в каком направлении и с какой скоростью будут двигаться тележки ?
№ 3. снаряд, выпущенный вертикально вверх, разорвался в верхней точке траектории. первый осколок массой 1 кг приобрел скорость 400 м/с, направленную горизонтально. второй осколок массой 1,5 кг полетел вверх со скоростью 200 м/с. какова скорость третьего осколка, если его масса равна 2 кг?
решение. взрывающийся снаряд можно считать замкнутой системой, потому, что сила тяжести намного меньше, чем сила давления пороховых газов, разрывающих снаряд на осколки. значит, можно использовать закон сохранения импульса. поскольку разрыв снаряда произошел в верхней точке траектории, векторная сумма импульсов всех осколков должна быть равна нулю. следовательно, векторы импульсов осколков образуют треугольник; этот треугольник прямоугольный, а искомый вектор — его гипотенуза.
ответ: 250 м/с.
№ 4. к стене прикреплен шланг с насадкой, изогнутой под прямым углом (см. рисунок). из шланга вытекает вода со скоростью v = 10 м/с. найдите горизонтальную составляющую силы, с которой шланг давит на стену. площадь сечения шланга s = 10 см2.
ответ: 100 н.
№ 5. какую силу тяги развивает реактивный двигатель, выбрасывающий каждую секунду 10 кг продуктов сгорания топлива со скоростью 3 км/с относительно ракеты?
ответ: 30 кн.
№ 6. повышенной сложности конькобежец массой м = 70 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой m = 3 кг со скоростью v = 8 м/с относительно льда. найдите, на какое расстояние s откатится при этом конькобежец, если μ = 0,02.
ответ: 0,3 м.
№ 7. повышенной сложности деревянный брусок, движущейся вертикально, падает со скоростью v = 3 м/с на горизонтальную ленту транспортера, движущегося со скоростью u = 1 м/с. брусок после удара не подскакивает. при каком коэффициенте трения брусок не будет проскальзывать по транспортеру?
ответ: μ ≥ 0.33
№ 8. огэ конькобежец массой m = 70 кг, стоя на льду, бросает в горизонтальном направлении шайбу массой m = 0,3 кг со скоростью v = 40 м/с. на какое расстояние s откатится конькобежец, если коэффициент трения коньков о лёд μ = 0,02?
№ 9. егэ вагон массой m = 4•104 кг, движущийся со скоростью v = 2 м/с, в конце запасного пути ударяется о пружинный амортизатор. на сколько он сожмёт пружину амортизатора, жёсткость которой k = 2,25•106 н/м?
краткая теория для решения на закон сохранения импульса.
на закон сохранения импульса
алгоритм решения на закон сохранения импульса:
1. записать «дано».
2. сделать чертеж, на котором изобразить направления импульсов (или скоростей) каждого тела до взаимодействия и после взаимодействия.
3. записать закон сохранения импульса для данной системы в векторной форме.
4. выбрать координатную ось (оси), найти проекции векторов на эту ось (оси).
5. записать закон сохранения импульса в скалярной форме.
6. решить получившееся уравнение относительно неизвестной величины.
ответ:
на закон сохранения импульса с решениями
формулы, используемые на уроках « на импульс тела. на закон сохранения импульса».
название величины
обозначение
единица измерения
формула
скорость тела
v
м/с
v = p/m
масса тела
m
кг
m = p/v
импульс тела (модуль)
p
кг•м/с
p = m•v
примеры решения
№ 1. определите массу автомобиля, имеющего импульс 2,5•104 кг•м/с и движущегося со скоростью 90 км/ч.
№ 2. тележка массой 40 кг движется со скоростью 4 м/с навстречу тележке массой 60 кг, движущейся со скоростью 2 м/с. после соударения тележки движутся вместе. в каком направлении и с какой скоростью будут двигаться тележки ?
№ 3. снаряд, выпущенный вертикально вверх, разорвался в верхней точке траектории. первый осколок массой 1 кг приобрел скорость 400 м/с, направленную горизонтально. второй осколок массой 1,5 кг полетел вверх со скоростью 200 м/с. какова скорость третьего осколка, если его масса равна 2 кг?
решение. взрывающийся снаряд можно считать замкнутой системой, потому, что сила тяжести намного меньше, чем сила давления пороховых газов, разрывающих снаряд на осколки. значит, можно использовать закон сохранения импульса. поскольку разрыв снаряда произошел в верхней точке траектории, векторная сумма импульсов всех осколков должна быть равна нулю. следовательно, векторы импульсов осколков образуют треугольник; этот треугольник прямоугольный, а искомый вектор — его гипотенуза.
ответ: 250 м/с.
№ 4. к стене прикреплен шланг с насадкой, изогнутой под прямым углом (см. рисунок). из шланга вытекает вода со скоростью v = 10 м/с. найдите горизонтальную составляющую силы, с которой шланг давит на стену. площадь сечения шланга s = 10 см2.
ответ: 100 н.
№ 5. какую силу тяги развивает реактивный двигатель, выбрасывающий каждую секунду 10 кг продуктов сгорания топлива со скоростью 3 км/с относительно ракеты?
ответ: 30 кн.
№ 6. повышенной сложности конькобежец массой м = 70 кг, стоя на коньках на льду, бросает в горизонтальном направлении камень массой m = 3 кг со скоростью v = 8 м/с относительно льда. найдите, на какое расстояние s откатится при этом конькобежец, если μ = 0,02.
ответ: 0,3 м.
№ 7. повышенной сложности деревянный брусок, движущейся вертикально, падает со скоростью v = 3 м/с на горизонтальную ленту транспортера, движущегося со скоростью u = 1 м/с. брусок после удара не подскакивает. при каком коэффициенте трения брусок не будет проскальзывать по транспортеру?
ответ: μ ≥ 0.33
№ 8. огэ конькобежец массой m = 70 кг, стоя на льду, бросает в горизонтальном направлении шайбу массой m = 0,3 кг со скоростью v = 40 м/с. на какое расстояние s откатится конькобежец, если коэффициент трения коньков о лёд μ = 0,02?
№ 9. егэ вагон массой m = 4•104 кг, движущийся со скоростью v = 2 м/с, в конце запасного пути ударяется о пружинный амортизатор. на сколько он сожмёт пружину амортизатора, жёсткость которой k = 2,25•106 н/м?
краткая теория для решения на закон сохранения импульса.
на закон сохранения импульса
алгоритм решения на закон сохранения импульса:
1. записать «дано».
2. сделать чертеж, на котором изобразить направления импульсов (или скоростей) каждого тела до взаимодействия и после взаимодействия.
3. записать закон сохранения импульса для данной системы в векторной форме.
4. выбрать координатную ось (оси), найти проекции векторов на эту ось (оси).
5. записать закон сохранения импульса в скалярной форме.
6. решить получившееся уравнение относительно неизвестной величины.
7. оценить ответ на реальность.
не судите строго это первый раз!
надеюсь вы найдете тут нужную информацию!
успехов!
Масса троллейбуса: m = 12 × 10³ кг.
Время движения: t = 5 c.
Пройденный путь: S = 10 м.
Коэффициент трения: μ = 0,02.
Ускорение свободного падения: g = 10 м/с².
Найти нужно силу тяги: Fт — ?
Решение:1. Запишем уравнение зависимости пути от времени:
а так как 
, то 
2. Выразим ускорение из (1):
3. Распишем силы действующие на тело по оси Oy:
4. Распишем силы действующие на тело по оси Ox:
5. Сила трения по определению и с учётом (3):
6. Выразим силу тяги из (4):
7. Объединяем формулы (2), (5) и (6):
Численно получим:Переведём в кН для удобства: 12000 Н = 12 кН.
ответ: 12 кН.