Задачи по физике. Левин М.Н - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

21
7. Решение:
Средняя сила, действующая на ремни безопасности во время соударения , свя -
зана с изменением импульса пассажира:
υ
mtF
−
=
∆
0 , откуда
H
t
m
F
4
1033,5 ⋅−=
∆
−=
υ
. Средняя сила, действующая с каждой стороны ремня
безопасности , примерно вдвое меньше, т.е. равна .1067,2
4
H⋅
Площадь поперечного сечения ремней составляет
2
12,05 смсмсм =×
. Таким
образом, приходящаяся на единицу площади сила равна
./1067,2
24
м H ⋅
Это
лишь немногим больше половины прочности ремней на разрыв, так что при та -
ком соударении ремни безопасности выдержат.
Ответ: нет .
8. Решение:
Расходуемая человеком ежедневно минимальная мощность составляет что - то
среднее между 80 Вт в состоянии сна и 150 Вт в состоянии бодрствования ; бу-
дем считать ее равной 110 Вт . Тогда человеку ежедневно необходима энергия :
ДжcВтPtE
64
105,9106,8110 ⋅=⋅⋅==
.
Она содержится в пище калорийностью 2260 ккал.
Ответ: 2260 ккал.
9. Решение:
В одном грамме жира, как «топливе» , запасено около 40 кДж энергии. Таким
образом, 450 г жира имеют энергию 450·40 кДж, или 18·10
6
Дж. Поскольку
мощность P связана с энергией соотношением
t
E
P = , находим
чc
Вт
Дж
P
E
t 10106,3
500
1018
4
6
=⋅=
⋅
==
.
Следовательно , проделывая в течение 10 ч физические упражнения , можно
сбросить 450 г жира, но при этом появляется сильный аппетит. Другой способ
уменьшить избыточный вес состоит в полном отказе от пищи. Тогда для под-
держания жизни человеку придется ежедневно расходовать около 300 г своего
жирового запаса.
Ответ: 10 ч .
II. Релятивистская кинематика и релятивистская динамика .
1. Дано: Решение:
l’ = 1м
V = 0,6с
Найти : l–?
x’
1
x’
2
х
2
х
1
Х’
Х 
                                               21

7.                                       Реш ение:
Средня я сила, действую щ ая на ремни б ез      о п асно сти во время со ударения , свя -
зана с из        менением имп ульса п ассаж ира:               F ∆t = 0 − mυ , о ткуда
        mυ
F =−        = −5,33 ⋅ 10 4 H . Средня я сила, действую щ ая с каж до й сто ро ны ремня
        ∆t
   о п асно сти, п римерно вдво е меньш е, т.е. равна 2,67 ⋅ 10 4 H .
б ез
П ло щ адь п о п еречно го сечения ремней со ставля ет 5с м × 0,2 с м = 1 с м 2 . Т аким
о б разо м, п рихо дя щ ая ся на единицу п ло щ ади сила равна 2,67 ⋅10 4 H / м 2 . Э то
лиш ь немно гим б о льш е п о ло вины п ро чно сти ремней наразры в, такчто п ри та-
ко м со ударении ремни б ез    о п асно сти вы держ ат.
О твет: н ет .

8.                                         Реш ение:
Расхо дуемая чело веко м еж едневно минимальная мо щ но сть со ставля етчто -то
среднее меж ду80 Вт всо сто я нии снаи 150 Вт всо сто я нии б о дрство вания ; б у-
дем считать ее равно й 110 Вт . Т о гдачело векуеж едневно нео б хо димаэ нергия :
 E = Pt = 110 Вт ⋅ 8,6 ⋅ 104 c = 9,5 ⋅ 106 Дж .
О насо держ ится вп ищ е кало рий но стью 2260 ккал.
О твет: 2260 ккал.

9.                                    Реш ение:
В о дно м грамме ж ира, как « то п ливе», зап асено о ко ло 40 кД ж э нергии. Т аким
      о м, 450 г ж ира имею тэ нергию 450·40 кД ж , или 18·106 Д ж . П о ско льку
о б раз
мо щ но сть P свя з
                  анас э нергией со о тно ш ением
                    E 18 ⋅10 6 Дж
P = E , нахо дим t = =            = 3,6 ⋅10 4 c = 10 ч .
     t              P   500 Вт
Следо вательно , п ро делы вая в течение 10 ч физ        ические уп раж нения , мо ж но
сб ро сить 450 г ж ира, но п ри э то м п о я вля ется сильны й ап п етит. Д руго й сп о со б
уменьш ить избы то чны й вес со сто итв п о лно м о тказ   е о тп ищ и. Т о гда для п о д-
держ ания ж изни чело векуп ридется еж едневно расхо до вать о ко ло 300 г сво его
ж иро во го з
            ап аса.
О твет: 10 ч .

      II. Релятивис тс ка я кинем а тика и р елятивис тс ка я дина м ика .
1. Д а но:                                 Реш ение:
l’ = 1м
V = 0,6с

Н айти: l–?                         x’1        x’2    Х’

                               х1         х2          Х

Страницы