Задание 6

Расчёт физической величины: механические явления · 65 заданий

Задание №6
№6
На рисунке представлен график зависимости координаты от времени для тела, движущегося вдоль оси Ох . С какой по модулю скоростью двигалось тело в перв…
Равномерное движение
Задание №6
№6
Автобус везёт пассажиров по прямой дороге со скоростью 10 м/с . Пассажир равномерно идёт по салону автобуса со скоростью 1 м/с относительно автобуса,…
Механическое движение
Задание №6
№6
В инерциальной системе отсчёта брусок из состояния покоя начинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости (см. рисунок). Какому из векторов…
Второй закон Ньютона
Задание №6
№6
На рисунке представлен график зависимости координаты от времени для тела, движущегося вдоль оси Ох . Чему равен модуль перемещения тела за время от 0…
Равномерное движение
Задание №6
№6
На рисунке представлен график зависимости координаты х от времени t для тела, движущегося вдоль оси Ох . Чему равен модуль перемещения тела за 6 с от…
Равномерное движение
Задание №6
№6
Автомобиль, начав двигаться равноускоренно из состояния покоя по прямолинейной дороге, за 10 с приобрёл скорость 20 м/с . Чему равно ускорение автомоб…
Равноускоренное движение
Задание №6
№6
Автобус везёт пассажиров по прямой дороге со скоростью 10 м/с . Пассажир равномерно идёт по салону автобуса со скоростью 1 м/с относительно автобуса,…
Механическое движение
Задание №6
№6
На рисунке представлен график зависимости проекции скорости тела, движущегося вдоль оси Ox , от времени t . Какой путь прошло тело, двигаясь равномерн…
Равномерное движение
Задание №6
№6
На рисунке представлен график зависимости координаты от времени для тела, движущегося вдоль оси Ох . Чему равен модуль перемещения тела за время от 0…
Равномерное движение
Задание №6
№6
Тело свободно падает с большой высоты с нулевой начальной скоростью. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. На сколько увеличится модуль скорости те…
Свободное падение
Задание №6
№6
Металлический шарик движется по демонстрационному столу учителя и за 0,5 мин. проходит путь, равный 150 см. Чему равна средняя скорость шарика?
Средняя скорость
Задание №6
№6
Тело брошено с поверхности Земли вертикально вверх со скоростью 25 м/с . Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Определите, какова скорость тела чер…
Свободное падение

Задание №6 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

На рисунке представлен график зависимости скорости велосипедиста от времени t. Во сколько раз увеличилась кинетическая энергия велосипедиста за первые 4 с движения?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся графиком зависимости скорости велосипедиста $v$ от времени $t$ . Нам необходимо найти отношение конечной кинетической энергии к начальной за указанный промежуток времени.

1. Определение начальной и конечной скорости по графику:
Рассмотрим состояние велосипедиста в начальный момент времени и через 4 секунды:
- В момент времени $t_1 = 0 \text{ с}$ начальная скорость велосипедиста составляет $v_1 = 1 \text{ м/с}$ .
- В момент времени $t_2 = 4 \text{ с}$ конечная скорость велосипедиста составляет $v_2 = 5 \text{ м/с}$ .

2. Физический закон:
Кинетическая энергия тела $E_k$ рассчитывается по формуле:
$E_k = \frac{m \cdot v^2}{2}$ ,
где $m$ — масса велосипедиста (которая остается неизменной), $v$ — его скорость.

3. Расчет изменения энергии:
Запишем выражения для кинетической энергии в начальный и конечный моменты времени:
Начальная энергия: $E_{k1} = \frac{m \cdot v_1^2}{2}$
Конечная энергия: $E_{k2} = \frac{m \cdot v_2^2}{2}$

Чтобы узнать, во сколько раз увеличилась энергия, найдем отношение $\frac{E_{k2}}{E_{k1}}$ :
$\frac{E_{k2}}{E_{k1}} = \frac{\frac{m \cdot v_2^2}{2}}{\frac{m \cdot v_1^2}{2}} = \frac{v_2^2}{v_1^2} = \left( \frac{v_2}{v_1} \right)^2$

4. Подстановка числовых значений:
$\frac{E_{k2}}{E_{k1}} = \left( \frac{5 \text{ м/с}}{1 \text{ м/с}} \right)^2 = 5^2 = 25$

Таким образом, кинетическая энергия велосипедиста увеличилась в 25 раз.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ