Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 6 Н. Чему равна сила F 2 , если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F 1 равн…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. Если груз погружён в воду, показание динамометра равно 1,6 Н. Какова выталкивающая си…
Закон Архимеда. Плавание тел
Задание №7
№7
Камень массой 1 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты – 20 м. Чему равна кинетическая энергия камня в момент броска? Сопротивлен…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз массой 2 кг упал из состояния покоя с высоты 4 м от пола на стол высотой 1 м, стоящий на полу. Чему равна работа силы тяжести при падении груза?
Работа и мощность
Задание №7
№7
На рисунке изображён неподвижный блок, с помощью которого равномерно поднимают груз массой 200 кг. Какую силу при этом прикладывают к свободному концу…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7
Движущийся со скоростью 3 м/с шар массой 2 кг соударяется с неподвижным шаром массой 1 кг. После удара шары движутся как единое целое. Чему равна скор…
Закон сохранения импульса
Задание №7
№7
Тело брошено вертикально вверх. На рисунке показан график зависимости кинетической энергии тела от его высоты над точкой броска. Чему равна потенциаль…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Груз подвесили на упругую пружину жёсткостью 50 Н/м . При этом пружина растянулась на 4 см. Чему равна масса подвешенного груза?
Закон Гука
Задание №7
№7
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7
Камень массой 2 кг бросили вертикально вверх с поверхности Земли. В момент броска его кинетическая энергия была равна 400 Дж. Какую потенциальную энер…
Закон сохранения энергии
Задание №7
№7
Тело движется в положительном направлении оси Ox . На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F x силы, действующей на тело.…
Импульс тела
Задание №7
№7
Брусок равномерно и прямолинейно перемещали по горизонтальной поверхности, прикладывая силу тяги, направленную по движению бруска и равную по модулю 1…
Работа и мощность

Задание №7 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело.

На сколько увеличилась проекция импульса тела на ось Ох в интервале времени от 0 до 5 с?

Ответ: на ___________________________ $кг \cdot \frac{м}{с}$ .

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся вторым законом Ньютона в импульсной форме. Согласно этому закону, изменение импульса тела равно импульсу действующей на него силы.

Дано:
$F_x = 2 \text{ Н}$ (в интервале от $0$ до $5 \text{ с}$ )
$\Delta t = 5 \text{ с}$ (интервал времени от $0$ до $5 \text{ с}$ )
________________
$\Delta p_x - ?$

Физический закон:
Изменение проекции импульса тела $\Delta p_x$ за интервал времени $\Delta t$ равно произведению проекции силы $F_x$ на этот интервал времени:
$\Delta p_x = F_x \cdot \Delta t$

Геометрический смысл данной формулы заключается в том, что изменение импульса численно равно площади фигуры под графиком зависимости силы от времени. В нашем случае на интервале от $0$ до $5 \text{ с}$ график представляет собой прямую, параллельную оси времени, что соответствует постоянной силе.

Расчёт:
Подставим значения из условия задачи (по графику видно, что в течение первых $5 \text{ с}$ сила $F_x$ неизменна и равна $2 \text{ Н}$ ):
$\Delta p_x = 2 \text{ Н} \cdot 5 \text{ с} = 10 \text{ кг} \cdot \frac{\text{м}}{\text{с}}$

Проверим размерность: $\text{Н} \cdot \text{с} = (\text{кг} \cdot \frac{\text{м}}{\text{с}^2}) \cdot \text{с} = \text{кг} \cdot \frac{\text{м}}{\text{с}}$ . Единицы измерения совпадают.

Таким образом, проекция импульса тела увеличилась на $10 \text{ кг} \cdot \frac{\text{м}}{\text{с}}$ .

Ответ: 10

Источник: ФИПИ