ГДЗ Физика 9 класс. Учебник [Барьяхтар В.Г., Довгий С.А., Божинова Ф.Я.] 2017

Упражнение 33
1. Дано:
FМ = 7,52 H
GМ = 1.6 м / с ^ 2
g3 = 10 м / с ^ 2
m -?
F3 -?
решение:
Сила притяжения F = m * g на Луне Fм = m * GМ.
FМ = 7.52 * 1.6 = 4.7 кг.
На Земле F3 = m * g3, F3 = 4,7 * 10 = 47 H.
Ответ: m = 4,7 кг, F3 = 47 Н.
2. Рассчитать силу притяжения двух океанских лайнеров, воспользовавшись законом всемирного тяготения нельзя. Потому что формула F = G * (m1 * m2) / r ^ 2 дает точный результат в случаях:
1) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними;
2) если оба тела имеют шарообразную форму и сферический распределение вещества.
3. Если один из шариков заменить другой, вдвое большей массы, то сила гравитационного притяжения между ними увеличится в два раза.
4. Дано:
R = 6400 км = 6,4 * 10 ^ 6 м
M3 -?
решение:
g = G * M3 / R3 ^ 2, тогда M3 = g * R3 ^ 2 / G, где g = 9.8 м / с ^ 2.
G = 6,67 * 10 ^ 11 (Н * м ^ 2) / кг ^ 2
M3 = (9.8 * 6.4 * 10 ^ 6) /6.67 * 10 ^ -11 = 6 * 10 ^ 24 кг.
Ответ: M3 = 6 * 10 ^ 24 кг.
5. Дано:
h = 3 * R3
R3 = 64 * 10 ^ 5 м
g -?
решение:
По формуле для вычисления ускорения свободного падения определим: g = G * (M3 / (R3 + h) ^ 2)
g = G * (M3 / (R3 + h) ^ 2) = G * M3 / (4 * R3) ^ 2
g = 6.67 * 10 ^ -11 * 6 * 10 ^ 24 / (4 * 64 * 10 ^ 5) ^ 2 = 0.61 м / с ^ 2.
Ответ: g = 0.61 м / с ^ 2.
6. Дано:
М = 2M3
М3 = 6 * 10 ^ 24 кг
R = 2R3
R3 = 64 * 10 ^ 5 м
g -?
По формуле для вычисления ускорения свободного падения:
g = G * (M3 / (R3) ^ 2)
имеем: g = G * (2M3 / (2R3) ^ 2)
g = 6.67 * 10 ^ -11 * (2 * 6 * 10 ^ 24 / (2 * 64 * 10 ^ 5) ^ 2) = 4.9 м / с ^ 2.
Ответ: g = 4.9 м / с ^ 2.
8. Дано:
х = 5 * t + 5 * t ^ 2
v0 -?
a -?
t -?
решение:
Уравнение координаты х = х0 + v0 * t + (a * t ^ 2) / 2, поэтому v0 = -5 м / с, а = 10 м / с ^ 2
Скорость тела v = v0 + at или v = -5 + 10t. Тогда время, через которое тело изменит направление движения (v = 0): 0 = -5 + 10t; t - 0,5 с.
ответ:
v0 = -5 м / с
a = 10 м / с ^ 2
t = 0,5 с.

---

Упражнение 34
1. Для всех тел, которые движутся только под действием силы тяжести, ускорение равно ускорению свободного падения, поэтому ускорение тел одинаковы.
2. Тело в случаях а), б) и в) движется только под действием силы тяжести, поэтому с одинаковым ускорением g.
а) Траектория движения - ветка параболы.
б) Траектория движения - прямая, тело движется вверх.
в) Траектория движения - прямая, тело движется вниз.
3. Дано:
v0 = 20 м / с
t = 3 с
v -?
h -?
t1 -?
h1 -?
решение:
а) Через 3 с после начала движения:
h = v0 * t - (g * t ^ 2) / 2
h = 20 * 3 - 10/2 = 15 м.
v = v0 - t * g
v = 20 - 10 * 3 = -10 м / с
(Тело движется вниз).
2) Время подъема и максимальная высота подъема
h1 = (v ^ 2 - v0 ^ 2) / 2 * g, где v = 0, тогда h1 = (20) ^ 2/20 = 20 м.
v = v0 - tg, где v = 0, тогда t1 = v0 / g;
t = (20/10) = 2 с.
Ответ: у = 10 ", Л = 15 м; и, =
v = 10 м / с
h = 15 м.
t = 2 с.
h1 = 20 м.
4. Дано:
h = 45 м
v0 = 20 м / с
t -?
L -?
решение:
С формулы h = (g * t ^ 2) / 2
t = sqrt (2 * h / g)
t = sqrt (2 * 45/10) = 3 с.
Дальность полета за время t: L = v0 * t; L = 20 * = 60 м.
Ответ: t = 3 с, L = 60 м.
5. Дано:
h = 10 м
v01 = 25 м / с
v02 = 0
y01 = 0
y02 = 10 м
t -?
решение:
Уравнение координаты:
y = y0 + v0 * t + (g * t ^ 2) / 2, тогда уравнение координаты первой шарики: y1 = 25t + 5t ^ 2, второй шарики: y2 = 10 + 5t ^ 2.
В момент, когда шарики столкнутся, их координаты одинаковы, т.е. y1 = y2 или 25t + 5t ^ 2 = 10 + 5t ^ 2; 25t = 10; t = 0,4 с - время, через которое шарики столкнутся. Ответ: t - 0,4 с.
6. На рисунке - свободное падение шарика. Указано 4 положения шарики через каждый 0,1 с, поэтому время падения шарика (- 0,4 с. За это время шарик проходит путь в 16 полей, поэтому, если сторона каждого квадрата сетки - 5 см, h = 5 см * 16 = 80 см = 0,8 м. Тогда по уравнению перемещения h1 = (g * t ^ 2) / 2, имеем g = (2 * h) / t ^ 2, g = (2 * 0.8) /0.4^2 = 10 м / с.
Ответ: g = 10 м / с.
7. Дано:
t = 4 с
h -?
решение:
Путь, который преодолеет капля за четыре секунды: h1 = (g * t ^ 2) / 2, h1 = (10 * 4 ^ 2) / 2 = 80 м.
Путь, который преодолеет капля за три секунды:
h2 = (g * t1 ^ 2) / 2, h1 = (10 * 3 ^ 2) / 2 = 45 м.
Тогда за четвертую секунду после момента отрыва капля преодолеет путь h = h1 - h2, h = 80 - 45 = 35 м.
Ответ: h = 35 м.
8. По данным задачи 2, рассмотренной в пункте 2 §34, первое тело прошло к встрече путь 120 м. Второе тело сначала двигалось вверх с начальной скоростью v0 = 10 м / с ^ 2 и прошло путь h = (v ^ 2 - v0 ^ 2) / 2 * g, где v0 = 0, h = (10 ^ 2) / 2 * 10 = 5 м.
Затем тело начало движение вниз и прошло путь 20 м. Общий путь, который прошло до встречи второе тело -25 м.
Ответ: h1 = 120 м, h2 = 25 м.
9. Установите соответствие между силой и формулой для ее определения:
1 Сила притяжения - A F = mg
2 Сила Архимеда - Д F = pgh
3 Сила трения - В F = nH
4 Сила упругости - Б F = kx

---

Упражнение 35
1. Дано:
а = 40 м / с
m = 70 кг
Р -?
решение:
Запишем второй закон Ньютона: N + mg = ma. Проекция на ось Оу:
N - mg = ma, N = Р
Р = ma + mg = m (a + g)
P = 70 * (40 + 10) = 3500Н = 3,5 кН.
Ответ: Р - 3,5 кН.
2. Дано:
F = 1 H
m = 200 г = 0,2 кг
решение:
Запишем второй закон Ньютона:
N + mg + F + Fтер = 0 (тело движется равномерно, поэтому а = 0).
Проекции на оси Ох и Оу:
Ox: F - Fтер = 0,
Oy: N - mg = 0,
Fтер = n * N.
n = F / mg.
n = 1 / 0.2 * 10 = 0.5
Ответ: n = 0.5
3. Дано:
m = 300 г = 0.3 кг
а = 2 м / с ^ 2
х = 5 см = 0,05 м
k -?
решение:
Запишем второй закон Ньютона: F + mg = ma.
Проекция на ось Оу:
F - mg = -ma,
F = kx
kx = -ma + mg
k = (m * (g - a)) / x
k = (0.3 * (10 - 2)) / 0.05 = 48 H / м.
Ответ: k = 48 H / м.
4. Дано:
m = 10 кг
V = 1 дм ^ 3 = 10 ^ -3 м ^ 3
а = 2 м / с ^ 2
Т -?
решение:
Запишем второй закон Ньютона: mg + F + T = ma, где Т - сила натяжения веревки, Fa = рgV - сила Архимеда. Проекция на ось Оу:
Fa + Т - mg = ma
Т = ma + mg - Fa;
T = m * (a + g) - pgV, учитывая, что плотность воды р = 1000 кг / м ^ 3 имеем:
Т = 10 * (2 + 10) - 1000 = 10 * 10 ^ -3 = 110 Н.
Ответ: Т = 110 Н.
5. Дано:
m = 60 кг
t = 40 с
v0 = 10 м / с
F -?
n -?
решение:
Запишем второй закон Ньютона: mg + N + F = ma. Проекции на оси Ох и Oy:
Ox: -F = -ma
Oy: N - mg = 0
F = m * v0 / t,
F = 60 * 10/40 = 15 H.
N = mg, F = n * N = nmg, тогда n = F / mg, n = 15 / (60 * 10) = 0.25.
Ответ: F = 15 H, n = 0.25.
6. Дано:
m = 3 т = 3 * 10 ^ 3 кг
F = 3 * 10 ^ 3 Н
n = 0,04
sin (а) = 0,03
a -?
решение:
Запишем второй закон Ньютона: F + mg + F оп + N = ma.
Проекции на оси Ох и Оу.
Ox: Fоп - F - m * g * sin (a) = - m * a,
Oy: N - m * g * cos (a) = 0.
Fоп = N * n.
a = (F + m * g * (sin (a) - n * cos (b))) / m
a = (3 * 10 ^ 3 + 3 * 10 ^ 3 * 10 * (0.03 - 0.04 * 1)) / (3 * 10 ^ 3) = 0.9 м / с ^ 2.
Ответ: a = 0.9 м / с ^ 2.
7. Дано:
m1 = 1 кг
m2 = 0.25 кг
a = 1.5 м / с ^ 2
n -?
решение:
Первое тело:
Запишем второй закон Ньютона: m1 * g + N + T1 + F = m1 * a, где T - сила натяжения нити, T = T1 = T2.
Проекции на оси Ох и Е в.
Ох: T1 - F = m1 * a,
Oy: N - m1 * g = 0
F = n * N
тогда Т = n * m1 * g + m1 * a.
Второе тело:
Запишем второй закон Ньютона:
m2 * g + T2 = m2 * a.
Проекция на ось Oу: T - m2 * g = - m2 * a, Т = m2 * g - m2 * a, T = m2 * (g - а).
Решим уравнение (1) и (2):
T = n * m1 * g + m1 * a,
T = m2 * (g - a),
m2 * (g - a) = n * m1 * g + m1 * a;
n = (m2 * (g - a) - m1 * a) / (m1 * g)
n = (0.25 * (10 - 1.5) - 1 * 1.5) / (1 * 10) = 0.0625
Ответ: n = 0.0625

---

контрольные вопросы
1. Гравитационное взаимодействие - взаимодействие, присущему, всем телам во Вселенной и проявляется в их взаимном притяжении друг к другу. Например: яблоко на ветке и Земля, учебник и парта, Луна и Земля.
2. Закон всемирного тяготения: между любыми двумя телами действует сила гравитационного притяжения, которая прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: F = G * (m1 * m2) / r ^ 2.
3. G = 6,67 * 10 ^ 11 (Н * м ^ 2) / кг ^ 2 - гравитационная постоянная. Гравитационная постоянная численно равна силе, с которой две материальные точки массой 1 кг каждая взаимодействуют на расстоянии 1 м друг от друга (если m1 = m2 = 1 кг, а r = 1 м, то F = 6,67 * 10 ^ -11 Н) .
4. Формула F = G * (m1 * m2) r ^ 2 дает точный результат в следующих случаях:
1) если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием между ними (тела можно считать материальными точками)
2) если оба тела имеют шарообразную форму и сферический распределение вещества;
3) если одно из тел - шар, размеры и масса которой значение больше, чем размеры и масса второго тела, находящегося на поверхности этого шара или вблизи нее.
5. Сила притяжения Fтяж - сила, с которой Земля (или другое астрономическое тело) притягивает к себе тела, находящиеся на ее поверхности или вблизи нее. Согласно закону всемирного тяготения модуль силы тяжести Fтяж, действующая на тело массой m, можно вычислить по формуле:
F = G * (m * M3) / r ^ 2 или F = G * (m * M3) / (R3 + h) ^ 2. Сила притяжения направлена вертикально вниз и приложенная к центру тяжести тела.
6. Ускорение свободного падения не зависит от массы тела уменьшается при увеличении высоты h тела над поверхностью Земли; зависит от географической широты местности.

---

контрольные вопросы
1.
1) систему отсчета, связанную с точкой на поверхности Земли, можно считать инерциальной;
2) рассматривать перемещение тел вблизи поверхности Земли, то есть на небольшой (по сравнению с ее радиусом) расстояния. Тогда ускорение свободного падения можно
считать неизменным: g = 9.8 м / с ^ 2 = 10 м / с ^ 2.
3) сопротивлением воздуха можно пренебречь.
2. Уравнение координаты для движения тела под действием силы тяжести:
y = y0 + v0y * t + a / 2 * t ^ 2.
3. Траектория движения тела под действием силы тяжести зависит от направления скорости движения тела: тело, брошенное вертикально, движется прямолинейной траектории; траектория движения тела, брошенного горизонтально - парабола.
4. Для тела, брошенного горизонтально дальность L полета тела за время и можно определить по формуле: L = v0 * t, высоту падения по формуле: h = (g * t ^ 2) / 2. модуль скорости движения тела в произвольной точке траектории: v = sqrt (v0 ^ 2 + g ^ 2 * t ^ 2).

---

---

Назад

Вперед

1 ... 14 15 16 17 18 19 20 21 22 ... 32

ГДЗ Фізика Физика Бар’яхтар Довгий Божинова Ранок Учебник 2017 9 класс