Простая физика
Закон сохранения энергии
Категория:
Закон сохранения энергииЗадачник Добродеева, сохранение энергии - 3
Задача 7.9.
На пути тела, движущегося по горизонтальной поверхности, находится незакрепленная горка высотой $H = 2$ м. Масса горки в $n = 5$ раз больше массы тела. При какой минимальной начальной скорости $\upsilon_0$ тело преодолеет горку? Считать, что тело движется, не отрываясь от горки (рис....
Категория:
Закон сохранения энергииЗадачник Добродеева, сохранение энергии - 2
Задача 7.5.
Санки съезжают с горы высотой $H$ и углом наклона $\alpha$ и движутся далее по горизонтальному участку. Коэффициент трения на всем пути санок одинаков и равен $\mu$. Определить путь $s$, который пройдут санки по горизонтальному участку до полной остановки.
Решение. Составим закон сохранения энергии. Потенциальная...
Категория:
Закон сохранения энергииЗадачник Добродеева, сохранение энергии - 1
Задача 7.1.
Мяч падает вертикально с высоты $Н = 7,5$ м на пол. Какую начальную скорость $\upsilon_0$ нужно сообщить мячу, чтобы после двух ударов о пол он поднялся до первоначальной высоты, если при каждом ударе мяч теряет $\eta = 40$ % энергии?
Решение. Так как мяч...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии в LC-цепях. Задачи Сириуса-2.
Задача 1.
В цепи, изображённой на рисунке, при разомкнутом ключе $K$ заряд на конденсаторе с ёмкостью $C$ равен $Q=10$ мкКл, а конденсатор с ёмкостью $4C$ не заряжен. Омическими потерями в катушке с индуктивностью $L$ пренебречь.
Рисунок к задаче 1
Определите все возможные значения заряда на конденсаторе ёмкостью $C$, когда ток в цепи...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии в LC-цепях. Задачи Сириуса.
Задача 1.
В колебательном контуре, состоящем из двух последовательно соединённых катушек с индуктивностями $L$ и $5L$ и конденсатора ёмкостью $C$ (см. рисунок), происходят свободные незатухающие колебания, при которых амплитуда напряжения на конденсаторе равна $U_0=8$ В. Когда сила тока в катушке $L$ максимальна, в неё быстро (за время, малое по сравнению с периодом колебаний) вставляют сердечник, что приводит...
Категория:
АдиабатаСохранение энергии, адиабатный процесс. Задачи Сириуса
Задача 1.
В длинной горизонтальной теплоизолированной трубе между двумя одинаковыми не проводящими тепло поршнями массой 100 г каждый находится воздух в количестве 0,1 моль при температуре $20^{\circ}$ C. В начальный момент поршни сближаются, причем скорости поршней направлены в одну сторону и равны 30 м/с и 10 м/с. До какой максимальной температуры нагреется газ?...
Категория:
ДинамикаДве доски и брусок
Задача.
Две одинаковые доски длиной $L$ каждая лежат на гладком горизонтальном столе, соприкасаясь торцами (см. рис.). Брусок, масса которого равна массе доски, запускают вдоль досок с конца доски 1 с такой скоростью $\upsilon_0$, что он, проскользив по обеим доскам, остается на конце доски 2. Каким...
Категория:
Сила АрхимедаШарики отскакивают: разные ситуации
Задача 1.
В полый пластмассовый шарик массой $m=50$ г, неподвижно висящий на легкой нерастяжимой нити, попадает пуля массой $m_p=5$ г, летящая горизонтально со скоростью $\upsilon_1=200$ м/с, пробивает его насквозь и продолжает горизонтальный полет со скоростью $\upsilon_2=130$ м/с. Какова длина нити, если шар совершил полный оборот...
Категория:
Закон сохранения энергииКатушки и конденсаторы в одной цепи
Задача 1.
В колебательном контуре индуктивность катушки $L = 2,5$ мГн, а емкость конденсаторов $C_1 = 2,0$ мкФ и $C_2 = 3,0$ мкФ.
Рисунок к задаче 1
Конденсаторы зарядили до напряжения $U...
Категория:
Закон сохранения энергииЗакон сохранения импульса для двух частиц
Задача 1.
После упругого столкновения частицы 1 с покоившейся частицей 2 обе частицы разлетелись симметрично относительно первоначального направления движения частицы 1, а угол между их направлениями разлета $\Theta=60^{\circ}$. Найти отношение масс частиц $\frac{m_1}{m_2}$
Решение. Поскольку частицы разлетелись симметрично, значит, под углом $30^{\circ}$ к первоначальному направлению. Запишем...
Категория:
Закон сохранения энергииПолет шайбы над гнездом... над телом М
На гладкой горизонтальной плоскости находится тело массы $M$ (рис.) и на нем небольшая шайба массы $m$. Последней сообщили в горизонтальном направлении скорость $\upsilon$. На какую высоту (по сравнению с первоначальным уровнем) поднимется шайба после отрыва от тела $M$? Трения нет.
Категория:
Закон сохранения энергииСтолкновения круглых тел
Задача 1.
Два одинаковых гладких упругих цилиндра B и C радиуса $R$ и высоты $h$, стоящие на гладкой горизонтальной поверхности, касаются один другого. Третий цилиндр A из того же материала, имеющий радиус $2R$ и высоту $2h$, скользит по поверхности и ударяется одновременно о цилиндры B...
Категория:
ДинамикаОлимпиадная подготовка по динамике - 6
Хорошие, интересные задачи по динамике, решений многих из которых в сети нет.
Задача 4.
Шарнирная конструкция, состоящая из четырёх лёгких одинаковых стержней, удерживается нитью, привязанной к потолку, и опирается на гладкую горизонтальную поверхность, как показано на рисунке. Если к шарнирам, соединяющим центры стержней, подвесить грузы...
Категория:
Закон сохранения энергииОлимпиадная подготовка по динамике - 5
Хорошие, интересные задачи по динамике, решений многих из которых в сети нет.
Задача 1.
На столе один на другом лежат три одинаковых длинных бруска. Их поверхности обработаны так, что коэффициенты трения скольжения между ними равны соответственно $\mu, 2\mu$ и $3\mu$. По нижнему бруску ударяют молотком....
Категория:
Закон сохранения энергииЗадачи о бруске и шайбе
Пара интересных задач на трение. Из задачника 3800 задач Турчиной.
Задача 1.
На наклонной плоскости лежит брусок, соединенный пружиной с неподвижной опорой. Из положения, когда пружина недеформирована, брусок без начальной скорости отпускают, и он начинает скользить вниз. Определить максимальное растяжение пружины. Масса бруска $m =...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения - 6
Снова представляю решения задач, которые мы разбирали на групповых занятиях летом с ребятами, желающими участвовать в олимпиадах. Задача о двух шайбах.
Задача 11.
На горизонтальной шероховатой поверхности покоятся две одинаковые маленькие шайбы. По одной из них наносят удар клюшкой, после чего она налетает на вторую...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения - 5
Снова представляю решения задач, которые мы разбирали на групповых занятиях летом с ребятами, желающими участвовать в олимпиадах.
Задача 9.
Два одинаковых маленьких шарика, соединенных невесомым твердым стержнем длиной $L$, падают на гладкую, абсолютно упругую горизонтальную плоскость. Непосредственно перед ударом нижнего шарика о плоскость скорости шариков...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения - 4
Снова представляю решения задач, которые мы разбирали на групповых занятиях летом с ребятами, желающими участвовать в олимпиадах. Продолжаем решать задачи на законы сохранения.
Задача 7.
Какую работу необходимо совершить, чтобы достаточно медленно переместить небольшой ящик массой $m$ из точки О в точку В по горке,...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения - 3
Снова представляю решения задач, которые мы разбирали на групповых занятиях летом с ребятами, желающими участвовать в олимпиадах. В данной статье единственная, но сложная задача про акробата.
Задача 6.
По льду ледового цирка со скоростью $u$ едет диск массой $2m$, на котором располагается акробат А массой...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения - 2
Снова представляю решения задач, которые мы разбирали на групповых занятиях летом с ребятами, желающими участвовать в олимпиадах. Разбираем задачи на сохранение энергии.
Задача 4.
На горизонтальном столе покоится шар массой $m$. С шаром упруго сталкивается клин, движущийся углом вперед со скоростью 5 м/с. Угол наклона...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения - 1
Снова представляю решения задач, которые мы разбирали на групповых занятиях летом с ребятами, желающими участвовать в олимпиадах. Здесь - серия задач на законы сохранения.
Задача 1.
Обруч массой $m$ катится без проскальзывания по горизонтальной поверхности. Скорость центра обруча равна $\upsilon$. Докажите, что кинетическая энергия обруча...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение импульса и энергии
Задачи пришли из хорошего лицея с учеником (впрочем, как обычно). Все задачи решались "энергетически".
Задача 1.
Движение материальной точки массой 3 кг описывается уравнением $х = 25-10t +2t^2$.
Найдите модуль изменения кинетической энергии за первые 8 с от начала наблюдения за движением. Найдите модуль силы, вызвавшей...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения: готовимся к олимпиадам. 9 класс
Представляю вам "крепкие" задачки, комбинированные - на законы сохранения импульса и энергии одновременно.
Задача 1.
На гладком столе стоит куб массой $m$, около которого находится лёгкая штанга длиной $L=20$ см с небольшим шариком массой $\frac{m}{4}$ на конце. Лёгким толчком штангу выводят из положения неустойчивого равновесия,...
Категория:
Закон сохранения энергииЗаконы сохранения. 10 класс.
В статье содержатся несколько задач на законы сохранения энергии. Эти задачи ориентированы на подготовку к олимпиадам и рассчитаны на ребят 10 класса.
Задача 1.
Шарик на натянутой тонкой нерастяжимой, легкой нити первоначально находится в горизонтальном положении. Длина нити маятника $L=64$ см. На расстоянии $L/2$...
Категория:
Закон сохранения энергииТележка и мертвая петля
И снова сохранение энергии. Запустим тележку в «мертвую петлю»!
Задача. Небольшая тележка совершает мертвую петлю радиуса 2 м, скатываясь с минимальной высоты, обеспечивающей прохождение всей петли. На какой высоте $h$ сила давления на рельсы равна 1,5 силы тяжести тележки? Принять $g=10$ м/с$^2$.
...
Категория:
Закон сохранения энергииШайба и горки
Две задачи похожие и в то же время разные про шайбу и горки на тему закона сохранения импульса предлагаю я сегодня вашему вниманию. У нас, репетиторов «вижу задачу – теряю волю, бросаюсь решать» - это обычная «болезнь».
Задача 1.
На гладком горизонтальном столе лежат две...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение импульса при нецентральном ударе
Две не очень простые задачи принесла ученица, на тему закона сохранения импульса. А у нас, репетиторов «вижу задачу – теряю волю, бросаюсь решать» - это обычная «болезнь».
Задача 1.
На покоящийся шар налетает шар такой же массы. Найдите угол разлета шаров после упругого нецентрального удара.
Категория:
Закон сохранения энергииМеханическая работа: поднимаем ведра и бросаемся льдинками
Задачи на работу неразрывно связаны с задачами на закон сохранения энергии. Потому что энергия тратится на работу и наоборот, тело приобретает энергию в результате выполнения кем-то или чем-то работы.
Задача 1.
Ведро с водой массой 10 кг поднимают на высоту 10 м, прикладывая постоянную силу...
Категория:
Закон сохранения энергииРабота. Законы сохранения.
Самые хорошие и интересные задачи приносят ученики. Часто в этих задачах бывают нестыковки в условии: вместе разбираемся, исправляем условие так, чтобы задача была корректной. Так и с этими произошло.
Задача 1.
Пуля, летевшая горизонтально со скоростью 400 м/с, попадает в брусок, висящий на нити длиной...
Категория:
Закон сохранения энергииМеханическая работа. Закон сохранения энергии.
Задачи на работу неразрывно связаны с задачами на закон сохранения энергии. Потому что энергия тратится на работу и наоборот, тело приобретает энергию в результате выполнения кем-то или чем-то работы.
Задача 1.
Какая работа совершается при подъеме на крышу веревки массой 6 кг длиной 50 м?...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ - динамика-2. Экзамен в 11 класс.
Наиболее трудными зачастую для абитуриентов оказываются задачи на динамику. Часто такие задачи требуют применения законов сохранения, а также знания кинематики, особенно большие трудности вызывает тема "относительность движения" и необходимость переходить в ту или иную систему отсчета.
Задача 1.
Маленький шарик находится на гладком горизонтальном столе и...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ - динамика-1. Экзамен в 11 класс.
Наиболее трудными зачастую для абитуриентов оказываются задачи на динамику. Часто такие задачи требуют применения законов сохранения, а также знания кинематики, особенно большие трудности вызывает тема "относительность движения" и необходимость переходить в ту или иную систему отсчета.
Задача 1. Брусок массой $m=1$ кг лежит на горизонтальной плоскости. К...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии: задачи заочной школы МФТИ
Сложные, интересные задачи, после решения которых вы будете чувствовать себя гуру закона сохранения энергии)))
Задача 1.
Космический корабль (КК) движется по околоземной орбите. Чему равна работа силы земного тяготения за время половины одного оборота КК вокруг Земли?
Так как энергия корабля осталась неизменной, то и работа,...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ: законы сохранения - 4
Задач на сохранение энергии и импульса в экзаменах прошлых лет встречается больше всего. В том числе довольно сложные. Именно этим объясняется, что больше всего статей я подготовила для вас на эту тему.
Задача 1.
Горизонтально летящая пуля массой $m=10$ г попадает в центр лежащего на...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ: законы сохранения - 3
Задач на сохранение энергии и импульса в экзаменах прошлых лет встречается больше всего. В том числе довольно сложные. Именно этим объясняется, что больше всего статей я подготовила для вас на эту тему.
Задача 1.
Пуля массой $m=10$ г вылетела из дула ружья с начальной скоростью...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ: законы сохранения - 2
Я объединила задачи по законам сохранения в одно целое, потому что часто, чтобы определить энергию, нужно определить скорость с помощью закона сохранения импульса, и наоборот, требуется закон сохранения энергии, чтобы определить скорости тел.
Задача 1.
Тело массой $m=0,5$ кг, брошенное в горизонтальном направлении с высоты...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ: законы сохранения
Я объединила задачи по законам сохранения в одно целое, потому что часто, чтобы определить энергию, нужно определить скорость с помощью закона сохранения импульса, и наоборот, требуется закон сохранения энергии, чтобы определить скорости тел.
Задача 1. Два тела массами $m_1=2$ кг и $m_2=4$ кг движутся по прямой...
Категория:
Закон сохранения энергииПодготовка в СУНЦ МГУ: шарики на нитках, экзамен в 10 класс
Задачи этой статьи были предложены поступающим в СУНЦ МГУ в 10 класс на экзаменах прошлых лет. Как репетитор я готовлю к экзамену по физике СУНЦ МГУ. Под задачами указано, в каком году их предлагали на экзаменах.
Задача 1.
Шарик массой $m=250$ г прикреплен к...
Категория:
Тепловой балансЗадачи вступительного экзамена в Академическую гимназию СПбГУ по физике (прошлых лет)
В статье приведен типовой вариант задания вступительных испытаний по физике в Академическую гимназию СПбГУ, в класс физико-математического направления. Задачи разбиты по уровням сложности, есть очень непростые для среднего школьника.
Часть А.
Задача 1.
На рисунке приведен график зависимости скорости от времени для тела, движущегося прямолинейно. В...
Категория:
ФизикаЭкзамен в школу СУНЦ при МГУ, досрочный, 1 апреля 2017
Задачи эти решал мой ученик, который поступает в СУНЦ МГУ, на экзамене в олимпиадной школе при СУНЦ, которая проходила на весенних каникулах.
Задача 1.
Тяжелый металлический шар с полостью внутри весит в воздухе $P_1=528$ Н, а в воде $P_2=442$ Н. Какой объем полости внутри шара?...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии: простые задачи - 2.
Тренируем запоминанием формул, в том числе - формул кинематики. Задачи очень несложные, и я предлагаю вам попробовать сначала решить их самостоятельно.
...
Категория:
Закон сохранения энергии
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии и кинематика
Здесь собраны хорошие простые задачи, которые помогут закрепить тему сохранения энергии, и заодно вспомнить закон Гука, формулы кинематики и закон сохранения импульса.
Задача 1.
При подготовке игрушечного пистолета к выстрелу пружину жесткостью 800 Н/м сжали на 5 см. Какую скорость приобретет пуля массой 20 г...
Категория:
Закон сохранения энергииНатяжение нитей и сохранение энергии
Задача 1. С какой начальной скоростью $\upsilon_0$ надо бросить вниз мяч с высоты 2 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 4 м? Считать удар о землю абсолютно упругим.
У мяча, брошенного с высоты, имеется как потенциальная, так и кинетическая энергия. Если удар абсолютно упругий, то во время...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии: задачи для закрепления
В этой статье представлены простые задачи. Их хорошо использовать для того, чтобы "набить руку" и запомнить формулы.
Задача 1.
Камень массой 2 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. Какова начальная кинетическая энергия камня? Какова потенциальная энергия камня на максимальной высоте? Каково значение...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии: задачи
Задача 1.
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью $u =3$ м/с. На какой высоте его кинетическая энергия будет равна потенциальной? Сопротивление воздуха не учитывать.
Запишем равенство кинетической и потенциальной энергий:
$$mgh=\frac{m\upsilon^2}{2}$$
Откуда получим искомую высоту:
$$h=\frac{\upsilon^2}{2g}$$
Скорость $\upsilon$ тела к этому моменту станет равна
$$\upsilon=u-gt$$
Тогда
$$h=\frac{ (u-gt)^2 }{2g}=\frac{u^2}{2g}-\frac{2ugt}{2g}+\frac{gt^2}{2}$$
Но
$$-\frac{2ugt}{2g}+\frac{gt^2}{2}=-h$$
$$h=\frac{u^2}{2g}-h$$
Тогда
$$2h=\frac{u^2}{2g}$$
$$h=\frac{u^2}{4g}=\frac{9}{40}=0,225$$
Ответ: 22,5 см
Задача...
Категория:
Закон сохранения энергииЗадача о шарике и мертвой петле: продолжение.
К моей статье "Задача о шарике и мертвой петле" Сергей Блажевич предложил продолжение. Публикую за его авторством.
"Ваш вариант задачи я решил использовать в лабораторной работе по методике преподавания физики в школе.
Я нашел подходящее оборудование и провел вместе со студентами опыты, результаты которых сравнил...
Категория:
Закон сохранения энергииЗадача Гюйгенса
Христиан Гюйгенс считал: если шар вращать на невесомой и нерастяжимой нити в вертикальной плоскости, то нить должна выдерживать, по меньшей мере, силу натяжения, равную ушестеренной силе тяжести шара. Верно ли это?
Задача. Христиан Гюйгенс считал: если шар вращать на невесомой и нерастяжимой нити в вертикальной плоскости,...
Категория:
Закон сохранения энергииИзменения энергии тела в полете
Докажем, что энергия будет сохраняться на всем протяжении полета тела с обрыва и найдем зависимость энергии от времени. Вспомним кинематику: движение тела под углом к горизонту.
Задача. Тело массой $m$ брошено со скоростью $\upsilon_0$ под углом $\alpha$ к горизонту с высоты $h$. Найти зависимость потенциальной и...
Категория:
Закон сохранения энергииЗадача о яме с водой
Задача. Прямоугольная яма, площадь основания которой $S$ и глубина $H$, наполовину заполнена водой. Насос выкачивает воду и подает ее на поверхность земли через цилиндрическую трубу радиусом $R$. Какую минимальную работу совершил насос и какова его мощность, если он выкачал всю воду за время $t$? Каков...
Категория:
Закон сохранения энергииЗадача о шарике и мертвой петле
В этой статье будет рассмотрена всего одна задача: задача на закон сохранения энергии. Задача такая:
Шарик скатывается с возвышенности и делает мертвую петлю радиусом $R$. Какова минимальная высота такой возвышенности? Трением пренебречь.
...
Категория:
Закон сохранения энергииИмпульс системы тел 3
//
//
Задача 1. Артиллерист стреляет из пушки ядром массой $m$ так, что оно может упасть в неприятельском лагере на расстоянии $L$ от пушки....
Категория:
Закон сохранения энергииИмпульс системы тел 2
//
//
В этой статье будут рассмотрены задачи на импульс тела и закон сохранения импульса. Более простые задачи вы найдете здесь (а также и...
Категория:
Закон сохранения энергииСохранение энергии и импульса
//
//
Задача 1.
Пуля, масса которой $m$, пробивает ящик массой $M$, стоящий на плоскости. Пуля подлетает к ящику со скоростью $\upsilon$, а...
Категория:
Закон сохранения энергииИмпульс системы тел 1
Импульсом тела называется произведение его массы на скорость. Также импульс называют количеством движения. Импульс является векторной величиной. Направление его совпадает с направлением скорости.
$$\vec{p}=m \vec{\upsilon}$$
Изменение количества движения пропорционально приложенной силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует:
$$\Delta \vec{p}= \vec{F} \Delta t$$
Здесь $\Delta...