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

§ 36. A szervek kölcsönhatása - § 37. Reaktív mozgás - § 38. A természetvédelmi törvények alkalmazása
1. Adott:
m = 4,5 kg
v = 4 m / s
v1 = 5 m / s
p1 -?
p2 -?
p3 -?
Megoldás:
A test p = m * v.
a) A labda impulzusa a Föld felszínéhez viszonyítva: p1 = m * v, p1 = 4,5 - 4 = 18 (kg * m) / sec.
b) A labda impulzusa a labdarúgóhoz képest: v = 0, így p2 = m * v, p2 = 0.
c) A labda egy másik futball játékoshoz viszonyított pulzusa: v2 = v + v1, így p3 = m * (v + v1),
p3 = 4,5 * (4 + 5) = 40,5 (kg * m) / sec.
Válasz: p1 = 18 (kg * m) / másodperc, P2 = 0 (kg * m) / sec., P3 = 40,5 (kg * m) / sec.
5 m / s sebességgel mozog. Határozza meg a második golyó sebességét az interakció után, ha az első golyó sebessége 10 m / s.
adott:
m1 = 10 kg
v01 = 20 m / s
m2 = 8 kg
v02 = 5 m / s
v1 = 10 m / s
v2 =?
Megoldás: A lendület megőrzésének törvénye:
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1 + m2 * v2, majd a probléma feltétele:
m1 * v01 + m2 * v02 = m1 * v1 + m2 * v2
v2 = (m1 * v02 + m2 * v02 - m1 * v1) / m2
v2 = (10 * 20 + 8 * 5 - 10 * 10) / 8 = 17,5 m / s.
Válasz: v2 = 17,5 m / s.
2. Adott:
m1 = 100 g = 0,1 kg
m2 = 150 g = 0,15 kg
v02 = 0
v = 10 m / s
v01 -?
Megoldás:
A lendület megőrzésének törvénye:
m1 * v01 + m2 * v02 = m1 * v1 + m2 * v2, majd a probléma feltétele:
m1 * v01 = (m1 + m2) v
v01 = ((m1 + m2) * v) / m1
v01 = ((0,1 + 0,15) * 10) / 0,1 = 25 m / s
Válasz: v01 = 25 m / s.
3. A 10 kg-os súlyú golyó 20 m / s sebességgel mozog, és meghaladja a második golyót.
4. Adott:
m1 = 200 kg
v01 = 2 m / s
m2 = 50 kg
v2 = 6 m / s
a = 60 °
v1 -?
Megoldás:
A gém fellendülése a hajóról:
a) A hajó előtti ugrást követően:
A lendület megőrzésének törvénye:
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1 + m2 * v2.
Vetítés a tengelyen
Ox: (m1 + m2) * v01 = m1 * v1 - m2 * v2.
v1 = ((m1 + m2) * v01 + m2 * v2) / m1
v1 = ((200 + 50) * 2 + 50 * 6) / 200 = 4 m / s
b) Miután a gém ugrott a hajó íjából: p.
m1 * v01 + m2 * v02 = m1 * v1 + m2 * v2.
(m1 + m2) * v01 = m1 * v1 + m2 * v2.
v1 = ((m1 + m2) * v01 - m2 * v2) / m1
v1 = ((200 + 50) * 2 - 50 * 6) / 200 = 1 m / s
c) Egy fiú ugrása után a hajó orrjáról 60 ° -os szögben a horizontig:
m1 * v01 + m2 * v02 = m1 * v1 + m2 * v2.
(m1 + m2) * v01 = m1 * v1 + m2 * v2 * cos (a)
v1 = ((m1 + m2) * v01 - m2 * v2 * cos (a) / m1
v1 = ((200 + 50) * 2 - 50 * 0,5) / 200 = 1,75 m / s
Válasz:
a) v1 = 4 m / s
b) v1 = 1 m / s
c) v1 = 1,75 m / s
5. Adott:
m1 = 70 kg
m2 = 130 kg
L = 4 m
s -?
Megoldás:
Legyen időnként a hajó a parttól s távolságra, majd az adott idő alatt az L-s távolságot adja a vízhez képest.
Ezután a v2 = s / t hajó sebessége és a v1 = (L - s) / L. sebessége.
A lendület megőrzésének törvénye
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1 + m2 * v2.
A probléma miatt: 0 = m1 * v1 - m2 * v2
m1 = (L - s) / L = m2 * (s / t)
m2 = (L - s) = m2 * s
m1 * L - m1 * s = m2 * s
s = (m1 * L) / (m1 + m2) = (70 * 4) / (70 + 130) = 1,4 m.
Válasz: s - 1,4 m.

---

37. gyakorlat
1. Tehát a "szegner kerék" sugárhajtóműnek tekinthető. A "szegner kerék" forgása a sugárhajtás elvén alapul. Az edény kúpos alakjából kiáramló folyadék az összeragasztott csöveken keresztül az edényt a csövek kanyarjaival ellentétes oldalra fordítja.
2. Adott:
N = 10 000
t = 1 perc = 60 s
m1 = 10 g = 10 ^ -2 kg
v = 600 m / s
F -?
Megoldás:
A fegyver visszatérésének erőssége
F = n * m * v, ahol n a másodpercenkénti felvételek száma, akkor, mivel n = (N / t), van: F = N / t * m * v,
F = (10000 * 10 ^ -2 * 600) / 60 = 1000 H = 1 kN.
Válasz: F = 1kN.
3. Adott:
v0 = 2,4 km / s = 2400 m / s
m1 = 1/4 M
v1 = 900 m / s
v -?
Megoldás:
A lendület megőrzésének törvénye:
m1 * v01 + m2 * v02 = m1 * v1 + m2 * v2,
Vetítés a tengelyen Oy:
M * v0 = m1 * v + (M-m1) * v, ahol M a rakéta tömege.
A rakétától való elválasztás utáni mozgás sebessége - a rakétához képest 900 m / s, így v = v0 - v1,
v = 2400 - 900 = 1500 m / s - a mozgás mértékének a Földhöz viszonyított sebessége.
Ezután a rakéta sebessége:
v = (M * v0 - m1 * v) / (M - m1) = (M * v0 - (M * v) / 4) / (M - (M / 4)) = ((v0 - v / 4) / 3) = (4v0 - v / 4) / 3
v = 4 * (2400 - 1500/4) / 3 = 2700 m / s = 2,7 km / s
Válasz: v = 2,7 km / s.

---

38. gyakorlat
1. Adott:
m = 40 kg
h1 = 400 m
v = 20 m / s
E1 -?
E2 -?
E3 -?
Megoldás:
1) A terhelés kezdetben szabadon esik, és áthalad az útvonalon
h2 = (v ^ 2 - v0 ^ 2) / 2g, ahol v0 = 0.
h2 = 20/2 * 10 = 20 m.
Ezért a rakomány teljes mechanikai energiája 400 m magasságban - a rakomány potenciális energiája a légi járműből történő kibocsátáskor.
E1 = m * g * (h1 + h2)
E1 = 40 * 10 * (400 + 20) = 168 kJ.
2) A kirakodás idején a rakomány sebessége 20 m / s volt. Ezért a terhelés teljes mechanikai energiája a leszállás pillanatában a rakomány kinetikus energiája.
E2 = (m * v ^ 2) / 2
E2 = (40 * 20 ^ 2) / 2 = 8 kJ.
3) Az energia, amelyre a rakomány mechanikai energiájának egy része vált:
E3 = E1 - E2.
E3 = 168 - 8 = 160 kJ.
Válasz: E1 = 169 kJ, E2 = 8 kJ, E3 = 160 kJ.
2. Adott:
h = 4 m
v0 = 8 m / s
v -?
Megoldás:
1. módszer: A test mozgása vízszintesen.
A h = (g * t ^ 2) / 2 képlet határozza meg az esés időpontját.
Ezután a sebesség az esés pillanatában:
t = sqrt ((2 * h) / g)
t = sqrt ((2 * 4) / 10) = 0,9 másodperc.
Ezután a sebesség az esés pillanatában:
v = sqrt (v0 ^ 2 + g ^ 2 * t ^ 2)
v = sqrt (8 ^ 2 + 10 ^ 2 * 0,9 ^ 2) = 12 m / s.
2. módszer: energiatakarékossági törvény.
(m * v0 ^ 2) / 2 + m * g * h = (m * v ^ 2) / 2
v = sqrt (v0 ^ 2 + 2 * g * h)
v = sqrt (8 ^ 2 + 2 * 10 * 4) = 12 m / s.
Válasz: v = 12 m / s.
3. Adott:
m1 = 20 g = 0,02 kg
m2 = 3 * m1 = 0,06 kg
h1 = 20 cm = 0,2 m
v01 -?
v -?
h -?
Megoldás:
1) A labda 1 mozgásának sebessége ütközés előtt: Az energia megőrzésének törvénye szerint:
Ek + Ep = Ek0 + Ep0, figyelembe véve, hogy Ek0 = 0,
Ep = 0, van: m * g * h = (m * v01 ^ 2) / 2, v01 = sqrt (2 * g * h)
v0 = sqrt (2 * 0,2) = 2 m / s
2) A golyók mozgásának sebessége az ütközés után:
A lendületmegőrzési törvény szerint:
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1 + m2 * v2.
v = (m1 * v01) / (m1 + m2)
v = (0,02 * 2) / (0,02 + 0,06) = 0,5 m / s.
3) A maximális magasság, amelyen a golyók az ütközés után emelkednek:
Az energiatakarékossági törvény: Ek + Ep = Ek0 + Ep0, figyelembe véve, hogy Ek0 = 0, Ep = 0, van: m * g * h = (m * v01 ^ 2) / 2, v01 = sqrt (2 * g * h )
h = v ^ 2/2 * g, h = (0,5 ^ 2) / 2 * 10 = 0,0125 m.
Válasz: v01 = 2 m / s, v = 0,5 m / s, h = 1,25 cm.
4. Adott:
m1 = 10 g = 0,01 kg
m2 = 30 g = 0,03 kg
x = 4 cm = 0,04 m
k = 256 H / m
h -?
Megoldás:
Az energia megőrzésének törvénye
Ek + Ep = Ekn + Epu, ahol Ek = 0, Ep = 0, kx ^ 2/2 = (m1 * v1 ^ 2) / 2
v1 = sqrt ((k * x ^ 2) / m)
v1 = sqrt ((256 * 0,04 ^ 2) / 0,01) = 6,4 m / s
a labda sebessége, amikor eléri a sávot.
A lendületmegőrzési törvény szerint:
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1 + m2 * v2, van
m1 * v01 = (m1 + m2) * v1, így v = (m1 * v1) / (m1 + m2).
v = (0,01 * 6,4) / (0,01 + 0,03) = 1,6 m / s.
A labda után a labda eltalálta a labdát.
Az energiatakarékossági törvény értelmében:
Ek + Ep = Ekn + Epu, ahol Ek = 0, Ep = 0, van (m * v ^ 2) / 2 = m * g * h, majd h = v ^ 2/2 * g.
h = 1,6 ^ 2/2 * 10 = 0,128 m.
Válasz: h = 12,8 cm.

---

Ellenőrizze a kérdéseket
1. A testrendszer zártnak tekinthető, ha a rendszerre ható külső erők kiegyensúlyozottak vagy sokkal kisebbek, mint a rendszer belső erői. Például a tűzijáték robbanása során a "töredékeire" (gravitáció és ellenállás) ható külső erők sokszor kisebbek, mint azok a erők, amelyekkel a "töredékek" visszavonulnak, így a robbanás során a "töredékek" testrendszere zártnak tekinthető. .
2. A p test impulzusa egy vektor fizikai mennyisége, amely megegyezik a test tömegének a mozgás V sebességével kapott termékével: p = m * v. A test impulzusának egysége SI-kilogrammban másodpercenként: [p] -1 (kg * m) / sec.
3. A lendület megőrzésének törvénye: a testek zárt rendszerében a testek impulzusainak vektorösszege az interakcióhoz egyenlő a kölcsönhatás utáni impulzus testek vektorösszegével.
4. Két testület rendszerének a lendület megőrzésének törvénye:
m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1 + m2 * v2.

---

Ellenőrizze a kérdéseket
1. Reaktív mozgalom - egy bizonyos sebességgel az elválasztásból eredő mozgás annak egy részének testéből.
2. Ha felfújja a léggömböt és elengedi a lyukat anélkül, hogy egy menettel megnyitná, akkor a labda mozog és mozog, amíg a levegő ki nem húzódik a lyukból.
3. Hagyja, hogy az indítás pillanatában minden üzemanyag azonnal leégjen. A rakéta elindítása óta a tüzelőanyag-égetés után a lendület fenntartásának törvénye így néz ki: 0 = mob * vob + mgazu * vgauz, ahol a mob * vob a rakéta héjának impulzusa; gáz * vgauz - gázimpulzus. Miután tervezte a vektoregyenletet az OY tengelyen:
vob = mgazu / mob * vgaaz. Ha a rakéta-tüzelőanyagot azonnal felégették, és a rakéta semmit sem zavarott volna, akkor a rakéta által elért sebesség elegendő lenne a rakéta meghajtásához a Föld pályáján.
4. Egyszintű rakéta nem lesz képes elhagyni a Földet. Ez csak többlépcsős rakéták segítségével lehetséges: ilyen rakétákban az üres üzemanyagtartályokkal rendelkező szakaszok visszavezethetők a repülésbe (majd a levegőben a levegőben süllyednek). Ebben az esetben a rakéta súlya csökken, ennek megfelelően a mozgás sebessége nő.
5. 1961. április 12-én a Vostok indító jármű elindította a "Vostok" űrhajót, amelynek fedélzetén az első kosmonautó Yu. O. Gagarin volt. Ezt a repülést a kiemelkedő S. P. Korolev tervező kezdeményezésére és irányításával végeztük.

---

---

Назад

Вперед

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ... 32

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