физика. кр1. Решение Когда лодки равняются и перебрасывают грузы, массы частей, оставшихся на воде, равны m m. Они обе движутся со скоростью v в своем направлении

• Название: Решение Когда лодки равняются и перебрасывают грузы, массы частей, оставшихся на воде, равны m m. Они обе движутся со скоростью v в своем направлении
• Анкор: физика
• Дата: 13.04.2022
• Размер: 56.58 Kb.
• Имя файла: кр1.docx
• Тип: Документы; #469318

1. 
   Две одинаковые шлюпки массами по 200 кг каждая (вместе с человеком и грузами, находящимися в них) движутся параллельными курсами навстречу друг другу с одинаковыми скоростями 1 м/с. Когда шлюпки поравнялись, то с первой шлюпки на вторую и со второй на первую одновременно перебрасывают грузы массами по 20 кг каждый. Вычислите скорости шлюпок после перебрасывания грузов.
   

Дано:







Найти:



Решение:

Когда лодки равняются и перебрасывают грузы, массы частей, оставшихся на воде, равны: M – m. Они обе движутся со скоростью v в своем направлении.

На них обоих летит по грузу m со скоростью v в противоположном направлении. Можем записать закон сохранения импульса для каждой лодки в отдельности:





Ответ:

2. 
   Шар массой 5 кг движется со скоростью 1 м/с и сталкивается с покоящимся шаром массой 2 кг. Определить скорости шаров после удара. Удар считать абсолютно упругим, прямым, центральным.
   

Дано:

m = 5кг

V0 = 1 м/с

M = 2кг

Найти:

V1 = ?

V2 = ?

Решение:



Шарики должны отскочить в разные стороны так как удар упругий, поэтому из закона сохранения импульса находим: .

Из закона сохранения энергии получаем

Из первого уравнения находим скорость второго шара

Подставляем во второе уравнение:

Упрощаем: .

Далее: , откуда получаем

Находим скорость первого шара после удара:



Подставляем в

Подставляем числа (Переводя одновременно все величины в систему СИ).

Эта величина отрицательная, следовательно, вектор V1 должен быть направлен в противоположную сторону.

Находим скорость второго шара:

3. 
   Какую скорость нужно сообщить частице, чтобы её кинетическая энергия была равна удвоенной энергии покоя?
   

Дано:



Найти:



Решение:

Кинетическая энергия релятивной частицы

поэтому и =

Тогда и поэтому

4. 
   В вершинах квадрата находятся одинаковые заряды по +80 нКл каждый. Какой отрицательный заряд нужно поместить в центре квадрата, чтобы сила взаимного отталкивания положительных зарядов была уравновешена силой притяжения отрицательного заряда?
   

Дано:




1
Найти:

Q = ?

Решение:



Сила с которой действует заряд q1 на заряд q4 определяется из закона Кулона: F = , где – диэлектрическая постоянная. В нашем случае она равна

В нашем случае все заряды одинаковы, поэтому сила

Из рисунка видно, что сила (так как сила F направлена по биссектрисе угла).

Сила с которой действует заряд q2 на заряд q4 равна:



(Здесь как видно из рисунка).

Подставляем в и получаем

Сила притяжения заряда q4 к заряду в центре квадрата равна



Для того чтобы заряд q4 был уравновешен необходимо чтобы

Поэтому , откуда