Методические указания по решению задач и варианты контрольной работы по курсу общей физики (Ч.1. Механика и молекулярная физика). Либерман С.Д - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

10
F=
S
mV
V
S
mV
2
/
2
2
= ,
т.е. получили формулу (1).
Задача 3. Стальной шарик массой m=0,02 кг, падая вертикально с высоты
h
1
= 1 м на стальную плиту , отскакивает от нее на высоту h
2
= 0,81 м.
Найти : 1) импульс силы , полученный плитой за время удара, 2) ко-
личество тепла, выделившегося при ударе.
Решение:
Импульс силы , полученный шариком от плиты , определится из 2-ого закона
Ньютона :
t
V
mamF
ш
∆
∆
==
r
r
r
, или )( VmtF
ш
∆=∆
r
, (1)
где tF
ш
∆⋅
r
- импульс силы F, действующей на шарик в течение времени t
∆
.
Обозначим через
1
V и
2
V скорости шарика в
моменты непосредственно до и после
соударения с плитой . Перейдем к скалярной
записи этого уравнения. На рис. 3
положительное направление координатной оси h совпадает с направлением
вектора
2
V
r
, тогда проекция вектора
2
V
r
на ось h есть
2
V , а проекция
вектора
1
V
r
есть(–
1
V ); запишем теперь равенство (1) в скалярной форме:
)()]([
1212
VVmVVmVmtF
ш
+=−−=∆⋅=∆⋅ ,
где
1
V и
2
V- модули скоростей
1
V
r
и
2
V
r
.
Поскольку импульс tF
ш
∆ получился величиной положительной , он на рис. 3
направлен вверх. По 3-му закону Ньютона сила F , действующая на плиту со
стороны шарика, по модулю равна
ш
F , но направлена в противоположную
сторону. Поэтому импульс силы , полученный плитой , направлен вниз. Для
определения его модуля найдем
1
V
и
2
V
.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                            10



                                                        mV      mV 2
                                                    F=        =      ,
                                                       2S / V    2S
           т.е. получили формулу (1).


           Задача 3. Стальной шарик массой m=0,02 кг, падая вертикально с высоты
                          h 1 = 1 м на стальную плиту, отскакивает от нее на высоту h 2 = 0,81 м.
                          Найти: 1) импульс силы, полученный плитой за время удара, 2) ко-
                          личество тепла, выделившегося при ударе.


           Решение:
                    Импульс силы, полученный шариком от плиты, определится из 2-ого закона
           Ньютона:
                                                   
                                                ∆V                         
                                        Fш =ma =m    ,           или         Fш ∆t =∆(mV ) ,                   (1)
                                                  ∆t
                
           где Fш ⋅ ∆t - импульс силы F, действующей на шарик в течение времени ∆t .
                                                      Обозначим через V1 и V2 скорости шарика в
                                                      моменты         непосредственно          до   и     после
                                                      соударения с плитой. Перейдем к скалярной
                                                      записи         этого   уравнения.        На       рис.    3
           положительное направление координатной оси h совпадает с направлением
                                                                
           вектора V2 , тогда проекция вектора V2                     на ось h есть V2 , а проекция
                      
           вектора V1 есть(– V1 ); запишем теперь равенство (1) в скалярной форме:
                                      Fш ⋅ ∆t =m ⋅ ∆V =m[V2 −( −V1 )] =m(V2 +V1 ) ,
                                                     
           где V1 и V2 - модули скоростей V1 и V2 .
                    Поскольку импульс Fш ∆t получился величиной положительной, он на рис. 3
           направлен вверх. По 3-му закону Ньютона сила F , действующая на плиту со
           стороны шарика, по модулю равна Fш , но направлена в противоположную
           сторону. Поэтому импульс силы, полученный плитой, направлен вниз. Для
           определения его модуля найдем V1 и V2 .



PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы