Лекція 4-Закони збереження - Стор 2

Рішення: камінь і візок після взаємодії набувають кінетичної енергії. Отже, робота людини за законом збереження енергія дорівнює сумі кінетичних енергій каменю і візка:

де u – швидкість візка після кидка каменю.

Цю швидкість знайдемо за законом збереження імпульсу:

,

звідки.

Отже

Відповідь: людина зробить роботу рівну 105 Дж.

Завдання №11.Ящик з піском масою 15 кг утримується пружиною, жорсткість якої 30 Н/см. Куля масою 10 г, що рухається зі швидкістю 600 м/с, потрапляє в шухляду і застряє в ній. Визначити, наскільки при цьому стиснеться пружина.

m = 10 г = 10 -2 кг;

K = 30 Н/см = 3 · 10 3 Н/м;

Рішення: куля, взаємодіючи з ящиком, повідомляє йому швидкість u,яку знайдено за законом збереження імпульсу:

або

За законом збереження енергії кінетична енергія скриньки:

дорівнює потенційній енергії стиснутої пружини:

Звідки

Відповідь: пружина стискається на 0,8 мм.

Завдання №12.Молот масою 5 кг ударяє невеликий шматок заліза, що лежить на ковадлі. Маса ковадла 100 кг. Масою шматка заліза знехтувати. Удар непружний. Визначити, к.п.д. удару молота?

Рішення: енергію, яка йде на деформацію шматка заліза, слід вважати корисною:

де - Енергія молота в момент удару про ковадло;

- Енергія ковадла безпосередньо після удару.

Швидкість і ковадла після удару визначимо за законом збереження імпульс:

ККД удару молота дорівнює відношенню енергії W, витраченої на деформацію шматка заліза, до всієї витраченої енергії W1:

,

або

Відповідь: ККД удару = 95,2%.

Завдання№13.Верхній кінець сталевого стрижня закріплений нерухомо, до нижнього підвішено вантаж масою 2000 кг. Початкова довжина стрижня5 м, перетин 4 см2. Визначити абсолютне та відносне подовження стрижня та напругу матеріалу стрижня. Модуль Юнга для сталі 2,2 · 10 11 Па.

---