Задание 7

Расчёт физической величины: механические явления · 72 задания

Задание №7
№7Сложное
Лёгкий рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F₁ = 6 Н. Чему равна сила F₂, если длина рычага равна 25 см, а плечо силы F₁равно 15…
Простые механизмы. Рычаг. КПД
Задание №7
№7Лёгкое
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
№7Лёгкое
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
№7Среднее
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
№7Лёгкое
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
№7Среднее
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
№7Среднее
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
№7Среднее
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
№7Сложное
В U -образном сосуде находятся две несмешивающиеся жидкости. Во сколько раз плотность жидкости 1 меньше плотности жидкости 2?
Давление
Задание №7
№7Лёгкое
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
№7Лёгкое
Тело движется в положительном направлении оси Ox. На рисунке представлен график зависимости от времени t для проекции F_x силы, действующей на тело. Н…
Импульс тела
Задание №7
№7Сложное
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

На рисунке представлен график зависимости скорости тела от времени. Во сколько раз увеличится модуль импульса тела за первые 4 с?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи проанализируем график зависимости скорости тела $v$ от времени $t$ . На графике представлена прямая линия, что соответствует равноускоренному движению.

1. Определение начальной и конечной скорости.
По условию нам нужно найти изменение импульса за первые 4 секунды движения (от $t_0 = 0 \text{ с}$ до $t_1 = 4 \text{ с}$ ).
- В начальный момент времени $t_0 = 0 \text{ с}$ график пересекает вертикальную ось в точке, соответствующей половине деления между 0 и 1. Следовательно, начальная скорость $v_0 = 0,5 \text{ м/с}$ .
- В момент времени $t_1 = 4 \text{ с}$ проведём перпендикуляр от оси времени до графика и затем к оси скорости. Мы видим, что значению времени 4 с соответствует значение скорости, находящееся посередине между отметками 2 и 3. Следовательно, конечная скорость $v_1 = 2,5 \text{ м/с}$ .

2. Связь импульса и скорости.
Импульс тела $p$ определяется по формуле:
$p = m \cdot v$ ,
где $m$ — масса тела, $v$ — его скорость. Поскольку масса тела в процессе движения не меняется, импульс прямо пропорционален скорости.

3. Расчёт отношения импульсов.
Чтобы узнать, во сколько раз увеличился модуль импульса, необходимо найти отношение конечного импульса $p_1$ к начальному $p_0$ :
$\frac{p_1}{p_0} = \frac{m \cdot v_1}{m \cdot v_0} = \frac{v_1}{v_0}$ .
Подставим численные значения, полученные из графика:
$\frac{p_1}{p_0} = \frac{2,5 \text{ м/с}}{0,5 \text{ м/с}} = 5$ .

Таким образом, модуль импульса тела за первые 4 секунды увеличился в 5 раз.

Ответ: 5

Источник: ФИПИ