11-ГЛ-6-Лек-9-Работа,Энергия&Мощность-Упражнение-6.1-6.12

Упражнения 6.1–6.12 Важно понимать знак работы, совершаемой силой над телом. Тщательно укажите, являются ли следующие величины положительными или отрицательными: (a) работа, совершаемая человеком при подъеме ведра из колодца с помощью веревки, привязанной к ведру. (b) работа, совершаемая силой тяжести в вышеуказанном случае. (c) работа, совершаемая силой трения над телом, скользящим вниз по наклонной плоскости. (d) работа, совершаемая приложенной силой над телом, движущимся по шероховатой горизонтальной плоскости с постоянной скоростью. (e) работа, совершаемая силой сопротивления воздуха над вибрирующим маятником при его остановке. Тело массой 2 кг, первоначально находящееся в состоянии покоя, движется под действием приложенной горизонтальной силы 7 Н на столе с коэффициентом кинетического трения = 0,1. Вычислите: (a) работу, совершаемую приложенной силой за (b) работу, совершаемую силой трения за 10 с, (c) работу, совершаемую результирующей силой на тело за 10 с, (d) изменение кинетической энергии тела за 10 с, и интерпретируйте полученные результаты. На рис. 6.11 приведены примеры некоторых функций потенциальной энергии в одном измерении. Полная энергия частицы обозначена крестиком на оси ординат. В каждом случае укажите области, если таковые имеются, в которых частица не может быть найдена при данной энергии. Также укажите минимальную полную энергию, которой должна обладать частица в каждом случае. Придумайте простые физические контексты, для которых эти формы потенциальной энергии актуальны. Функция потенциальной энергии для частицы, совершающей линейное простое гармоническое движение, задается формулой, где k — постоянная силы осциллятора. Для k = 0,5 Н·м⁻¹ график V(x) в зависимости от x показан на рис. 6.12. Покажите, что частица с полной энергией 1 Дж, движущаяся под действием этого потенциала, должна «вернуться назад», когда достигнет x = ± 2 м. Подчеркните правильный вариант ответа: (a) Когда консервативная сила совершает положительную работу над телом, потенциальная энергия тела увеличивается/уменьшается/остается неизменной. (b) Работа, совершаемая телом против трения, всегда приводит к потере его кинетической/потенциальной энергии. (c) Скорость изменения полного импульса многочастичной системы пропорциональна внешней силе/сумме внутренних сил, действующих на систему. (d) При неупругом столкновении двух тел величины, которые не изменяются после столкновения, — это полная кинетическая энергия/полный линейный импульс/полная энергия системы из двух тел. Укажите, является ли каждое из следующих утверждений истинным или ложным. Обоснуйте свой ответ. (a) При упругом столкновении двух тел импульс и энергия каждого тела сохраняются. (b) Полная энергия системы всегда сохраняется, независимо от того, какие внутренние и внешние силы действуют на тело. (c) Работа, совершаемая при движении тела по замкнутому контуру, равна нулю для любой силы в природе. (d) При неупругом столкновении конечная кинетическая энергия всегда меньше начальной кинетической энергии системы. Ответьте внимательно, обосновав свой ответ: (a) Сохраняется ли полная кинетическая энергия при упругом столкновении двух бильярдных шаров в течение короткого времени столкновения шаров (т.е. когда они находятся в контакте)? (b) Сохраняется ли полный линейный импульс в течение короткого времени упругого столкновения двух шаров? (c) Каковы ответы на вопросы (a) и (b) для неупругого столкновения? (d) Если потенциальная энергия двух бильярдных шаров зависит только от расстояния между их центрами, является ли столкновение упругим или неупругим? (Обратите внимание, здесь речь идет о потенциальной энергии, соответствующей силе при столкновении, а не о гравитационной потенциальной энергии). Тело изначально находится в состоянии покоя. Оно совершает одномерное движение с постоянным ускорением. Мощность, передаваемая ему в момент времени t, пропорциональна: Тело движется в одном направлении под воздействием источника постоянной мощности. Его перемещение за время t пропорционально: Тело, вынужденное двигаться вдоль оси z системы координат, подвержено постоянной силе F, заданной формулой: где — единичные векторы вдоль осей x, y и z системы соответственно. Какова работа, совершаемая этой силой при перемещении тела на расстояние 4 м вдоль оси z? В эксперименте по исследованию космических лучей обнаружены электрон и протон, первый с кинетической энергией 10 кэВ, а второй — 100 кэВ. Что движется быстрее, электрон или протон? Найдите отношение их скоростей (масса электрона = 9,11 × 10⁻³¹ кг, масса протона = 1,67 × 10⁻⁷ кг, 1 эВ = 1,60 × 10⁻¹⁹ Дж). Работа Энергия Мощность, 11 класс, Физика 11 класс, Физика 12 класс, Физика 11 класса, Физика 12 класса, Физика NCERT, Физика NCERT 11 класс, Физика NCERT 12 класс, Физика JEE, Физика JEE Mains, Физика JEE Advanced, Физика NEET, Подготовка к NEET, Вопросы NEET прошлых лет, Вопросы JEE прошлых лет, Вопросы по физике прошлых лет, Вопросы с множественным выбором по физике, Решения NCERT по физике, Физика 11 класса ...