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 свободно падает по вертикали с нулевой начальной скоростью втечение 5 с. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Какой путь пройдёт тело за третью секунду от начала движения?

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся формулами равноускоренного движения. Поскольку тело падает свободно и без начальной скорости, его движение является прямолинейным равноускоренным с ускорением свободного падения $g \approx 10 \text{ м/с}^2$ .

Дано:
$v_0 = 0 \text{ м/с}$
$t_1 = 2 \text{ с}$ (время до начала третьей секунды)
$t_2 = 3 \text{ с}$ (время до конца третьей секунды)
$g = 10 \text{ м/с}^2$
Найти:
$\Delta s_3 - ?$

Анализ и решение:
Путь, пройденный телом за третью секунду, — это разность между путем, пройденным за первые 3 секунды движения, и путем, пройденным за первые 2 секунды движения.

1. Запишем общую формулу пути для свободного падения без начальной скорости:
$s(t) = \frac{g \cdot t^2}{2}$

2. Вычислим путь $s_2$ , пройденный телом за первые $t_1 = 2 \text{ с}$ :
$s_2 = \frac{g \cdot t_1^2}{2} = \frac{10 \text{ м/с}^2 \cdot (2 \text{ с})^2}{2} = \frac{10 \cdot 4}{2} \text{ м} = 20 \text{ м}$

3. Вычислим путь $s_3$ , пройденный телом за первые $t_2 = 3 \text{ с}$ :
$s_3 = \frac{g \cdot t_2^2}{2} = \frac{10 \text{ м/с}^2 \cdot (3 \text{ с})^2}{2} = \frac{10 \cdot 9}{2} \text{ м} = 45 \text{ м}$

4. Найдем путь, пройденный именно за третью секунду ( $\Delta s_3$ ):
$\Delta s_3 = s_3 - s_2$
$\Delta s_3 = 45 \text{ м} - 20 \text{ м} = 25 \text{ м}$

Проверка размерности:
$[\Delta s] = \frac{\text{м/с}^2 \cdot \text{с}^2}{1} = \text{м}$ . Размерность совпадает.

Ответ: 25 м

Источник: ФИПИ