GDZ Fizika 9 osztály. Tankönyv [Baryakhtar V.G., Dovgy S.O., Bozhinova F.Ya.] 2017

§ 33. A gravitáció törvénye - § 34. A gravitáció hatására bekövetkező mozgás - § 35. Több erő
33. gyakorlat
1. Adott:
Fm = 7,52 H
gm = 1,6 m / s ^ 2
g3 = 10 m / s ^ 2
m -?
F3 -?
Megoldás:
A F = m * g gravitációs erő Fm = m * gm.
Fm = 7,52 * 1,6 = 4,7 kg.
Földön F3 = m * g3, F3 = 4,7 * 10 = 47 H.
Válasz: m = 4,7 kg, F3 = 47 N.
2. Ahhoz, hogy kiszámítsuk a két óceánjáró vonzerejének erejét, az univerzális gravitáció törvénye nem használható. Mivel az F = G * (m1 * m2) / r ^ 2 képlet pontos eredményt ad a következő esetekben:
1) ha a testek mérete elhanyagolhatóan kisebb a távolságuk között;
2) ha mindkét test gömb alakú és szférikus eloszlása van.
3. Ha az egyik golyót helyettesíti egy másik, kétszer akkora tömeg, akkor a közöttük lévő gravitációs vonzerő erő kétszer nő.
4. Adott:
R = 6400 km = 6,4 * 10 ^ 6 m
M3 -?
Megoldás:
g = G * M3 / R3 ^ 2, majd M3 = g * R3 ^ 2 / G, ahol g = 9,8 m / s ^ 2.
G = 6,67 * 10 ^ -11 (H * m ^ 2) / kg ^ 2
M3 = (9,8 * 6,4 * 10 ^ 6) / 6,67 * 10 ^ -11 = 6 * 10 ^ 24 kg.
Válasz: M3 = 6 * 10 ^ 24 kg.
5. Adott:
h = 3 * R3
R3 = 64 * 10 ^ 5 m
g -?
Megoldás:
A szabad esés gyorsulásának kiszámítására szolgáló képlettel definiáljuk: 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 m / s ^ 2.
Válasz: g = 0,61 m / s ^ 2.
6. Adott:
M = 2M3
M3 = 6 * 10 ^ 24 kg
R = 2R3
R3 = 64 * 10 ^ 5 m
g -?
A szabad esés gyorsulásának kiszámítására szolgáló képlettel:
g = G * (M3 / (R3) ^ 2)
van: g = G * (2M3 / (2R3) ^ 2)
g = 6,67 * 10 ^ -11 * (2 * 6 * 10 ^ 24 / (2 * 64 * 10 ^ 5) ^ 2) = 4,9 m / s ^ 2.
Válasz: g = 4,9 m / s ^ 2.
8. Adott:
x = -5 * t + 5 * t ^ 2
v0 -?
a -?
t -?
Megoldás:
Az x = x0 + v0 * t + (a * t ^ 2) / 2 koordináta egyenlet, tehát v0 = -5 m / s, a = 10 m / s ^ 2
A v = v0 + test sebessége v = -5 + 10 t. Ezután az idő, amelyen keresztül a test megváltoztatja a mozgásirányt (v = 0): 0 = -5 + 10t; t - 0,5 s.
Válasz:
v0 = -5 m / s
a = 10 m / s ^ 2
t = 0,5 s.

---

34. gyakorlat
1. Minden olyan test esetében, amely csak a gravitáció hatása alatt mozog, a gyorsulás megegyezik a szabad esés gyorsulásával, így a testek gyorsulása ugyanaz.
2. Az a), b) és c) esetekben a test csak a gravitáció hatása alatt mozog, ezért ugyanazzal a gyorsulással g.
a) A mozgás pályája - egy parabola ága.
b) A mozgás pályája - egyenes, a test felfelé mozog.
c) A mozgás pályája - egyenes, a test lefelé mozog.
3. Adott:
v0 = 20 m / s
t = 3 s
v -?
h -?
t1 -?
h1 -?
Megoldás:
a) 3 másodperccel a mozgás megkezdése után:
h = v0 * t - (g * t ^ 2) / 2
h = 20 * 3 - 10/2 = 15 m.
v = v0 - t * g
v = 20 - 10 * 3 = -10 m / s
(a test lefelé mozog).
2) Emelési idő és maximális emelési magasság
h1 = (v ^ 2 - v0 ^ 2) / 2 * g, ahol v = 0, majd h1 = (20) ^ 2/20 = 20 m.
v = v0 - tg, ahol v = 0, majd t1 = v0 / g;
t = (20/10) = 2 másodperc.
Válasz: y = 10 ", L = 15 m; és =
v = 10 m / s
h = 15 m
t = 2 mp.
h1 = 20 m
4. Adott:
h = 45 m
v0 = 20 m / s
t -?
L -?
Megoldás:
A h = (g * t ^ 2) / 2 képletből:
t = sqrt (2 * h / g)
t = sqrt (2 * 45/10) = 3 másodperc.
Repülési távolság t időpontban: L = v0 * t; L = 20 * = 60 m.
Válasz: t = 3 s, L = 60 m.
5. Adott:
h = 10 m
v01 = 25 m / s
v02 = 0
y01 = 0
y02 = 10 m
t -?
Megoldás:
Koordinátaegyenlet:
y = y0 + v0 * t + (g * t ^ 2) / 2, majd az első golyó koordinátájának egyenlete: y1 = 25t + 5t ^ 2, a második golyó: y2 = 10 + 5t ^ 2.
Abban a pillanatban, amikor a golyók ütköznek, koordinátái azonosak, azaz y1 = y2 vagy 25t + 5t ^ 2 = 10 + 5t ^ 2; 25t = 10; t = 0,4 s - az idő, ameddig a golyók összeütközik. Válasz: t - 0,4 s.
6. Az ábrán - a labda szabad bukása. 4 másodpercenként 4 golyós pozíció van, így a labda lehullásának ideje (- 0,4 másodperc. Ez idő alatt a labda 16 cellában halad át az úton, így ha a rács minden négyzetének oldala 5 cm, h = 5 cm * 16 = 80 cm = 0,8 m. Ezután a h1 = (g * t ^ 2) / 2 elmozdulási egyenletet használva g = (2 * h) / t ^ 2, g = (2 * 0,8) / 0,4^2 = 10 m / s
Válasz: g = 10 m / s.
7. Adott:
t = 4 s
h -?
Megoldás:
Az a út, amely négy másodperc alatt leküzdi a cseppeket: h1 = (g * t ^ 2) / 2, h1 = (10 * 4 ^ 2) / 2 = 80 m.
Az az út, amely három másodperc alatt lecsökken:
h2 = (g * t1 ^ 2) / 2, h1 = (10 * 3 ^ 2) / 2 = 45 m.
Ezután a negyedik másodpercre az elválasztás után a csepp a h = h1 - h2, h = 80 - 45 = 35 m útvonalat leküzdi.
Válasz: h = 35 m.
8. A 34. § (2) bekezdésében megfogalmazott 2. feladat szerint az első test a 120 m-es utat érte el. A második test kezdeti sebessége v0 = 10 m / s ^ 2 és a h = (v ^ 2 - v0) útvonallal történt. ^ 2) / 2 * g, ahol v0 = 0, h = (10 ^ 2) / 2 * 10 = 5 m.
Aztán a test elkezdett mozogni, és 20 m-es séta mentén haladt. A második testhez vezető közös út 25 m.
Válasz: h1 = 120 m, h2 = 25 m.
9. Határozza meg az erő és a képlet közötti összefüggést annak meghatározásához:
1 Gravitáció - A F = mg
2 Archimedes ereje - D F = pgh
3 Súrlódási erő - F = nH
4 A rugalmasság erőssége - B F = kx

---

35. gyakorlat
1. Adott:
a = 40 m / s
m = 70 kg
P -?
Megoldás:
Írja le a Newton második törvényét: N + mg = ma. Vetítés az Ou tengelyen:
N - mg = ma, N = P
P = ma + mg = m (a + g);
P = 70 * (40 + 10) = 3500H = 3,5 kN.
Válasz: P - 3,5 kN.
2. Adott:
F = 1 H
m = 200 g = 0,2 kg
Megoldás:
Írja le a Newton második törvényét:
N + mg + F + Fter = 0 (a test egyenletesen mozog, így a = 0).
Az Ax és az Ou tengelyekre vonatkozó előrejelzések:
Ox: F - Fter = 0,
Oy: N - mg = 0,
Fter = n * N.
n = F / mg.
n = 1 / 0,2 * 10 = 0,5
Válasz: n = 0,5
3. Adott:
m = 300 g = 0,3 kg
a = 2 m / s ^ 2
x = 5 cm = 0,05 m
k -?
Megoldás:
Írja le a Newton második törvényét: F + mg = ma.
Vetítés az Ou tengelyen:
F - mg = -ma,
F = kx
kx = -ma + mg
k = (m * (g - a)) / x
k = (0,3 * (10-2)) / 0,05 = 48 H / m.
Válasz: k = 48 H / m.
4. Adott:
m = 10 kg
V = 1 dm ^ 3 = 10 ^ -3 m ^ 3
a = 2 m / s ^ 2
T -?
Megoldás:
Írja le a Newton második törvényét: mg + F + T = ma, ahol T a kötél erőssége, Fa = рgV az Archimedes ereje. Vetítés az Ou tengelyen:
Fa + T - mg = ma
T = ma + mg - Fa;
T = m * (a + g) - pgV, figyelembe véve, hogy a víz sűrűsége p = 1000 kg / m ^ 3:
T = 10 * (2 + 10) - 1000 = 10 * 10 ^ -3 = 110 N.
Válasz: T = 110 N.
5. Adott:
m = 60 kg
t = 40 s
v0 = 10 m / s
F -?
n -?
Megoldás:
Írja le a Newton második törvényét: mg + N + F = ma. Az Ax és Oy tengelyekre vonatkozó előrejelzések:
Ox: -F = -ma
Oy: N - mg = 0
F = m * v0 / t,
F = 60 * 10/40 = 15H.
N = mg, F = n * N = nmg, majd n = F / mg, n = 15 / (60 * 10) = 0,25.
Válasz: F = 15 H, n = 0,25.
6. Adott:
m = 3 t = 3 * 10 ^ 3 kg
F = 3 * 10 ^ 3 N
n = 0,04
sin (a) = 0,03
a -?
Megoldás:
Írja le a Newton második törvényét: F + mg + Fop + N = ma.
Előrejelzések a tengelyen Ó és Ou.
Ox: Fop - F - m * g * sin (a) = - m * a,
Oy: N - m * g * cos (a) = 0.
Fop = 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 m / s ^ 2.
Válasz: a = 0,9 m / s ^ 2.
7. Adott:
m1 = 1 kg
m2 = 0,25 kg
a = 1,5 m / s ^ 2
n -?
Megoldás:
Első test:
A Newton második törvényét írjuk: m1 * g + N + T1 + F = m1 * a, ahol T a szál feszítőereje, T = T1 = T2.
Előrejelzések az Ax és az Oh tengelyen.
Oh: T1 - F = m1 * a,
Oy: N - m1 * g = 0
F = n * N
majd T = n * m1 * g + m1 * a.
Második test:
Írja le a Newton második törvényét:
m2 * g + T2 = m2 * a.
Vetítés az Ou tengelyen: T - m2 * g = - m2 * a, T = m2 * g - m2 * a, T = m2 * (g - a).
Megoldjuk az (1) és (2) egyenleteket:
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
Válasz: n = 0,0625

---

Ellenőrizze a kérdéseket
1. Gravitációs kölcsönhatás - az univerzum minden testéhez kötődő kölcsönhatás, amely kölcsönös vonzerejükben nyilvánul meg. Például: egy alma egy ágon és a földön, egy tankönyv és egy íróasztal, a Hold és a Föld.
2. Az univerzális gravitáció törvénye: bármely két test között gravitációs vonzereje van, amely közvetlenül arányos a testek tömegével, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével: F = G * (m1 * m2) / r ^ 2.
3. G = 6,67 * 10 ^ 11 (H * m ^ 2) / kg ^ 2 a gravitációs állandó. A gravitációs konstans számszerűen egyenlő azzal az erővel, amellyel két 1 kg tömegű anyag egymással kölcsönhatásba lép 1 m távolságra (ha m1 = m2 = 1kg, és r = 1 m, akkor F = 6,67 * 10 ^ -11 H) .
4. Az F = G * (m1 * m2) r ^ 2 képlet pontos eredményt ad a következő esetekben:
1) ha a testek mérete elhanyagolhatóan kisebb a közöttük lévő távolsághoz képest (a test lényeges pontnak tekinthető);
2) ha mindkét test gömb alakú és szférikus eloszlása van;
3) ha az egyik test egy gömb, amelynek mérete és tömege nagyobb, mint a gömb felületén vagy annak közelében található második test mérete és súlya.
5. A Fitiasok gravitációs ereje az a erő, amellyel a Föld (vagy más csillagászati test) vonzza a felszínén vagy annak közelében lévő testeket. A gravitációs törvénynek megfelelően az m tömegű testre ható F gravitációs erőmodul kiszámítható a következő képlettel:
F = G * (m * M3) / r ^ 2 vagy F = G * (m * M3) / (R3 + h) ^ 2. A gravitáció függőlegesen lefelé irányul, és a test súlypontjára kerül.
6. A szabad esés gyorsulása nem függ a test tömegétől; csökken a test felszíne fölötti h magasság növekedése esetén; a terület földrajzi szélességétől függ.

---

Ellenőrizze a kérdéseket
1.
1) a Föld felszínén lévő ponthoz kapcsolódó referencia-rendszer tehetetlennek tekinthető;
2) fontolja meg a Föld felszínén lévő testek elmozdulását, vagyis egy kis (a sugárral összehasonlítva) távolságokat. Akkor lehet a szabad esés gyorsulása
Tartsuk változatlanul: g = 9,8 m / s ^ 2 = 10 m / s ^ 2.
3) el lehet hagyni a levegő ellenállását.
2. Koordinálja a test mozgásának egyenleteit a gravitáció hatására:
y = y0 + v0y * t + a / 2 * t ^ 2.
3. A testmozgás nyomvonala a gravitáció hatása alatt a test sebességének irányától függ: a test függőlegesen dobva, egyenes vonalon mozog; a test mozgásának pályája, vízszintesen dobva - parabola.
4. A vízszintesen dobott test esetében a test időbeli L tartománya és az alábbi képlettel határozható meg: L = v0 * t, az esés magassága a következő képlettel: h = (g * t ^ 2) / 2. a test sebességének modulja a pálya tetszőleges pontján: v = sqrt (v0 ^ 2 + g ^ 2 * t ^ 2).

---

---

Назад

Вперед

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

ГДЗ 9 клас Фізика Бар’яхтар Довгий Божинова Світ 2017 Підручник