Как найти кинетическую энергию в момент удара - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

ответы

ваш ответ

Можно ввести 4000 cимволов

отправить

дежурный

Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия пользовательского соглашения

похожие темы

похожие вопросы 5

Источник

Исходные данные: m (масса тела) = 400 г = 0,4 кг; h (высота, с которой падало тело) = 2 м, падение тела было свободным.

Постоянные: а (ускорение тела при падении) = g (ускорение свободного падения) = 10 м/с^2.

В момент удара тела об землю вся его начальная потенциальная энергия полностью перейдет в кинетическую (закон сохранения энергии) и верно равенство: Ек = Еп = m * g * h.

Выполним расчет: Ек = 0,4 * 10 * 2 = 8 Дж.

Ответ: В момент удара о землю кинетическая энергия тела составляла 8 Дж.

Источник

Опубликовано 3 года назад по предмету
Физика
от сумир

Ответ

Ответ дан
ad1997ya

Дано:
m=0.4 кг
h=2 м
Eк — ?
Решение:
Eп=Ек (по закону сохранения энергии: тело вверху обладало такой же энергией, какую приобрело при падении внизу) -> Ек=m*g*h=0.4*10*2=8 (Дж)
Ответ: 8 Дж

Самые новые вопросы

Математика — 3 года назад

Решите уравнения:
а) 15 4 ∕19 + x + 3 17∕19 = 21 2∕19;
б) 6,7x — 5,21 = 9,54

Информатика — 3 года назад

Помогите решить задачи на паскаль.1)
дан массив случайных чисел (количество элементов
вводите с клавиатуры). найти произведение всех элементов массива.2)
дан массив случайных чисел (количество элементов
вводите с клавиатуры). найти сумму четных элементов массива.3)
дан массив случайных чисел (количество элементов
вводите с клавиатуры). найти максимальный элемент массива.4)
дан массив случайных чисел (количество элементов
вводите с клавиатуры). найти максимальный элемент массива среди элементов,
кратных 3.

География — 3 года назад

Почему япония — лидер по выплавке стали?

Математика — 3 года назад

Чему равно: 1*(умножить)х? 0*х?

Русский язык — 3 года назад

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Источник

Закон сохранения импульса

Начну с пары определений, без знания которых дальнейшее рассмотрение вопроса будет бессмысленным.

Сопротивление, которое оказывает тело при попытке привести его в движение или изменить его скорость, называется инертностью.

Мера инертности – масса.

Таким образом можно сделать следующие выводы:

Чем больше масса тела, тем большее оно оказывает сопротивление силам, которые пытаются вывести его из состояния покоя.
Чем больше масса тела, тем большее оно оказывает сопротивление силам, которые пытаются изменить его скорость в случае, если тело движется равномерно.

Резюмируя можно сказать, что инертность тела противодействует попыткам придать телу ускорение. А масса служит показателем уровня инертности. Чем больше масса, тем большую силу нужно применить для воздействия на тело, чтобы придать ему ускорение.

Замкнутая система (изолированная) – система тел, на которую не оказывают влияние другие тела не входящие в эту систему. Тела в такой системе взаимодействуют только между собой.

Если хотя бы одно из двух условий выше не выполняется, то систему замкнутой назвать нельзя. Пусть есть система, состоящая из двух материальных точек, обладающими скоростями и соответственно. Представим, что между точками произошло взаимодействие, в результате которого скорости точек изменились. Обозначим через Δu1 и Δu2 приращения этих скоростей за время взаимодействия между точками . Будем считать, что приращения имеют противоположные направления и связаны соотношением . Мы знаем, что коэффициенты и не зависят от характера взаимодействия материальных точек — это подтверждено множеством экспериментов. Коэффициенты и являются характеристиками самих точек. Эти коэффициенты называются массами (инертными массами). Приведенное соотношения для приращения скоростей и масс можно описать следующим образом.

Отношение масс двух материальных точек равно отношению приращений скоростей этих материальных точек в результате взаимодействия между ними.

Представленное выше соотношение можно представить в другом виде. Обозначим скорости тел до взаимодействия как и соответственно, а после взаимодействия — u1' и u2' . В этом случае приращения скоростей могут быть представлены в таком виде — и . Следовательно, соотношение можно записать так — .

Импульс (количество энергии материальной точки) – вектор равный произведению массы материальной точки на вектор ее скорости —

Импульс системы (количество движения системы материальных точек) – векторная сумма импульсов материальных точек, из которых эта система состоит — .

Можно сделать вывод, что в случае замкнутой системы импульс до и после взаимодействия материальных точек должен остаться тем же — p=p' , где p=p1+p2 и . Можно сформулировать закон закон сохранения импульса.

Импульс изолированной системы остается постоянным во времени, независимо от взаимодействия между ними.

Закон сохранения энергии

Необходимое определение:

Консервативные силы – силы, работа которых не зависит от траектории, а обусловлена только начальными и конечными координатами точки.

Формулировка закона сохранения энергии:

В системе, в которой действуют только консервативные силы, полная энергия системы остается неизменной. Возможны лишь превращения потенциальной энергии в кинетическую и обратно.

Потенциальная энергия материальной точки является функцией только координат этой точки. Т.е. потенциальная энергия зависит от положения точки в системе. Таким образом силы , действующие на точку, можно определить так: можно определить так: . ∇U(r) – потенциальная энергия материальной точки. Помножим обе части на и получим . Преобразуем и получим выражение доказывающее закон сохранения энергии.

Упругие и неупругие столкновения

Абсолютно неупругий удар – столкновение двух тел, в результате которого они соединяются и далее двигаются как одно целое.

Два шара , с и испытывают абсолютно неупругий дар друг с другом. По закону сохранения импульса . Отсюда можно выразить скорость двух шаров, двигающихся после соударения как единое целое — . Кинетические энергии до и после удара: и . Найдем разность

где – приведенная масса шаров. Отсюда видно, что при абсолютно неупругом столкновении двух шаров происходит потеря кинетической энергии макроскопического движения. Эта потеря равна половине произведения приведенной массы на квадрат относительной скорости.

Абсолютно упругий удар – столкновение двух тел, в результате которого механическая энергия системы остается прежней.

Два шара , с и до соударения и и после. По закону сохранения импульса и энергии: , . Решением системы может стать и . Это значит, что шары не встретились. Потребуем и и перепишем уравнения в виде: , . Второе уравнение делим почленно на первое и получаем . Решаем систему из двух линейных уравнений и имеем: , .

Post Views:
67 659

Источник

Из-за
остаточных деформаций и нагревания тел
при ударе происходит частичная потеря
начальной кинетической энергии
соударяющихся тел. Определим потерю
кинетической энергии при упругом ударе
тел, имеющих коэффициент восстановления
k.
Начальная кинетическая энергия тел

Кинетическая энергия тел в конце удара

Потеря кинетической энергии тел за время удара

.
(3.41)

В этом
выражении величины (v₁—u₁)
и (v₂—u₂)
представляют собой скорости, потерянные
телами при ударе. Обозначим кинетическую
энергию тел, соответствующую их
потерянным скоростям, Т*.
Если числовая величина

,
(3.42)

тогда выражение (3.41),
определяющее потерю кинетической
энергии тел при ударе, примет вид

Таким
образом, кинетическая энергия, потерянная
телами при упругом ударе, равна
произведению коэффициента (1-k)/(1+k)
на кинетическую энергию тел Т*,
соответствующую их потерянным скоростям.
При неупругом ударе, когда k=0
и и₁=и₂=и,
формула (3.41) принимает вид

.
(3.43)

Формула
(3.43) выражает теорему Карно: кинетическая
энергия, потерянная телами при неупругом
ударе, равна кинетической энергии тел,
соответствующей их потерянным скоростям.

15.5. Теорема об изменении кинетического момента

механической
системы при ударе

Теорема
об изменении кинетического момента
механической системы при ударе: изменение
кинетического момента механической
системы относительно любого неподвижного
центра при ударе равно геометрической
сумме моментов всех внешних ударных
импульсов, приложенных к точкам системы,
относительно того же центра.

.
(3.44)

Здесь

— кинетический момент системы относительно
центра О
в момент окончания действия ударных
сил;

— кинетический момент системы относительно
центра О в
момент начала действия ударных сил;

— главный
момент всех внешних ударных импульсов,
приложенных к точкам системы, относительно
центра О.

Из
уравнения (3.44) при отсутствии внешних
ударных импульсов, т.е.
при

имеем

.

Таким
образом, если
к точкам
механической системы приложены только
внутренние ударные импульсы, то
кинетический момент системы относительно
любого центра не изменяется.

Векторному уравнению (3.44) соответствуют
три уравнения в проекциях на оси
координат:

т.
е. изменение
кинетического момента механической
системы относительно любой оси при
ударе равно сумме моментов всех внешних
ударных импульсов, приложенных к точкам
системы относительно той же оси.

15.6. Действие ударных сил на твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной оси и совершающее плоское движение

Вращение
тела вокруг неподвижной оси.
Предположим, что твердое тело вращается
вокруг неподвижной оси z.
В момент, когда оно имело угловую скорость
ω₀,
на него подействовали внешние ударные
силы. Определим изменение угловой
скорости тела под действием этих сил.
Для этого воспользуемся уравнением

Кинетический
момент твердого тела относительно оси
вращения равен произведению момента
инерции тела относительно этой оси на
угловую скорость тела , т. е.

Подставим эти
значения в уравнение:

откуда

Таким
образом, изменение
угловой скорости твердого тела,
вращающегося вокруг неподвижной
оси, под действием внешних ударных сил
равно сумме моментов импульсов этих
сил относительно той же оси.

Плоское
движение тела. Выясним
влияние внешних ударных сил на плоское
движение твердого тела. Рассмотрим это
движение тела как совокупность двух
движений: поступательного движения
вместе с центром масс и вращения
вокруг оси,
проходящей
через центр
масс перпендикулярно той плоскости, в
которой он
движется. В плоскости движения центра
масс проведем оси х
и у.
Предположим, что в момент начала
действия ударных сил скорость центра
масс была

а угловая скорость –

Обозначим скорость центра масс в момент
конца действия ударных сил

а угловую скорость тела — ω.
Изменение проекций скорости центра
масс определяют два уравнения:

,
(3.45)

где

— проекции внешнего ударного импульса

на оси х
и у.

Так
как dL_ζr/dt
= dL_r/dt,
то изменение угловой скорости тела
определяет уравнение:

,
(3.46)

где

— момент инерции тела относительно
подвижной оси ζ,
проходящей через центр тяжести
перпендикулярно плоскости ху;

— момент внешнего ударного импульса

относительно той же оси.

Таким
образом, внешние
ударные силы, действующие на
твердое
тело,
совершающее
плоское
движение,
вызывают конечное изменение скорости
центра масс тела, определяемое уравнениями
(3.45), и конечное
изменение угловой скорости тела,
определяемое уравнением
(3.46).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник