Question

100 балов Физика 9 класс 3 задачи на законы сохранения энергии в механике 1. На пружині завдовжки 30 см висить вантаж масою 4 кг. Із збільшенням навантаження до 10 кг довжина пружини дорівнює 36,5 см. Визначте роботу, виконану під час розтягнення пружини.2. Камінь масою 0,4 кг кинули вертикально вгору зі швидкістю 20 м/с. Чому дорівнюють кінетична і потенціальна енергії каменя на висоті 15 м?3. Невеличке тіло зісковзує з вершини півсфери радіусом 30 см. На якій висоті тіло зірветься з поверхні півсфери і полетить униз? Тертя не враховуйте.

Answer 1

Ответ:

1. А=3,25 Дж

2. Ек=20 Дж, Еп=60Дж

3. (?) h=r/1,5

Объяснение:

Answer 2

1. Робота, виконана під час розтягнення пружини, обчислюється за формулою:

\[ W = \frac{1}{2} k \cdot (x^2 - x_0^2) \]

де W - робота, виконана пружиною (в джоулях), k - жорсткість пружини (в ньютонах на метр), x - нова довжина пружини (в метрах), x0 - початкова довжина пружини (в метрах).

З першої задачі відомі значення x0 = 30 см = 0,3 м і x = 36,5 см = 0,365 м.

Тому, робота, виконана під час розтягнення пружини, дорівнює:

\[ W = \frac{1}{2} k \cdot (0,365^2 - 0,3^2) \]

2. Кінетична енергія каменя визначається за формулою:

\[ K = \frac{1}{2} m \cdot v^2 \]

де K - кінетична енергія каменя (в джоулях), m - маса каменя (в кілограмах), v - швидкість каменя (в метрах за секунду).

З другої задачі відомі значення m = 0,4 кг і v = 20 м/с.

Тому, кінетична енергія каменя на висоті 15 м дорівнює:

\[ K = \frac{1}{2} \cdot 0,4 \cdot (20)^2 \]

Потенціальна енергія каменя на висоті 15 м визначається за формулою:

\[ P = m \cdot g \cdot h \]

де P - потенціальна енергія каменя (в джоулях), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с^2), h - висота підйому каменя (в метрах).

Задача відноситься до кінетичної енергії. В даному випадку визначаються потенціальна і кінетична енергії на одній висоті. При підйомі каменя землею потенціальна енергія збільшується (робиться равна і кінетичній енергії посядальника). Задача виділяється на посадкову стали винятково та з висоти, яка обирається з центру вагиля.

3. Щоб визначити на якій висоті тіло зірветься з поверхні півсфери і полетить вниз, використовується закон збереження механічної енергії.

По-перше, визначимо потенціальну енергію тіла на вершині півсфери. Потенціальна енергія визначається за формулою:

\[ P = m \cdot g \cdot h \]

де P - потенціальна енергія тіла (в джоулях), m - маса тіла (в кілограмах), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с^2), h - висота тіла від поверхні півсфери (в метрах).

Задача вимагає визначити висоту, на якій тіло зірветься з поверхні півсфери і почне рухатися вниз. Невраховуючи тертя, потенціальна енергія тіла на цій висоті повинна дорівнювати нулю, оскільки на початку руху кінетична енергія буде нульовою.

Тому, потенціальна енергія тіла на вершині півсфери дорівнює:

\[ P = m \cdot g \cdot h \]

Потенціальна енергія тіла на вершині дорівнює нулю, тому висота тіла на вершині дорівнює висоті півсфери, радіус якої дорівнює 30 см, що дорівнює 0,3 метра.

Тому, висота, на якій тіло зірветься з поверхні півсфери і почне рухатися вниз, дорівнює 0,3 метра. Тертя в цій задачі не враховується.