небольшой шарик массой m 2 кг подвешен на нити шарик отвели в сторону так

Небольшой шарик массой m 2 кг подвешен на нити шарик отвели в сторону так

Маленький шарик массой 6170d4a4c9967734b6af75cf00db5dc7подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной dcac6b67f70f626cb45097f46c39ea58которая разрывается при силе натяжения 753b62d16b3b0d961fcfd9ac97aae9c0Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском массой 4e88321148d91b6de6ee6e4cd1c88a10лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Какова скорость u бруска после удара? Считать, что брусок после удара движется поступательно.

1. Непосредственно перед обрывом нити в момент прохождения положения равновесия шарик движется по окружности радиусом l со скоростью a77dd984c1458c0df2781f321ccb43baВ этот момент действующие на шарик сила тяжести 2275dbb644bc96fc2fbfa99f59cfeb0bи сила натяжения нити 82245825a4d605bcec5001d06f51d511направлены по вертикали и вызывают центростремительное ускорение шарика (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в проекциях на ось Oy инерциальной системы отсчёта Oxy, связанной с Землёй:

ac0a170722b812ebbbefb16f5f572473откуда 25c8a46b33bf3eaaefc39a2883d73a6d

2. При прохождении положения равновесия нить обрывается, и шарик, движущийся горизонтально со скоростью f8ba104551ff32b720d1b538872ec5f7абсолютно неупруго сталкивается с покоящимся бруском. При столкновении сохраняется импульс системы шарик — брусок. В проекциях на ось Ox получаем:

05b5f23359dac560d68a0171e954d96d

где u — проекция скорости бруска с шариком после удара на эту ось. Отсюда:

826731a7ef25d20178c93bd6683988bf

Ответ: feceaecba539a909168620ff6297bdd7

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: второй закон Ньютона, формула центростремительного ускорения, закон сохранения импульса системы);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Небольшой шарик массой m 2 кг подвешен на нити шарик отвели в сторону так

Пластилиновый шарик массой 450aad5bf60ad75dcec7897baff08d18подвешенный на нити длиной ebadce9a5ec29f82c703f7edcd70d951отводят в сторону и отпускают. В нижней точке качения шарик налетает на покоящийся брусок. В результате абсолютно неупругого соударения брусок приобретает скорость 8d25e03e117bb0593255916edf8ae47bОпределите массу бруска fab9008ec85fe816503590b7f640c41bесли в момент столкновения натяжение нити было f085d191f9b9e2dd3b15171abe7dcf31

Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тел? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. Шарик и брусок в данных условиях можно считать материальными точками. При отсутствии силы сопротивления воздуха и трения в инерциальной системе отсчета для шарика и бруска применим закон сохранения импульса при абсолютно неупругом ударе. Внешняя сила тяжести действует в течение очень малого промежутка времени взаимодействия, поэтому этим действием можно пренебречь.

Нить невесома и нерастяжима, на шарик действуют сила тяжести и сила натяжения нити.

Равнодействующая сил в момент удара является причиной возникновения центростремительного ускорения для равномерного движения по окружности. Можем применять для инерциальной системы отсчета второй закон Ньютона.

Перейдем к решению. До столкновения шарик движется по окружности. В нижней точке его центростремительное ускорение равно

d1594d630ab512200dcea75bc95e1bf2

Скорость шарика перед ударом можно найти из соотношения

fa51b1c6288957febfb2a0ea29677f60

При абсолютно неупругом столкновении выполняется закон сохранения импульса:

a0a6f61601078bed2ba4e8b17db62ec8

Верно обоснована возможность использования законов (закономерностей)

В обосновании возможности использования законов (закономерностей) допущена ошибка.

Обоснование отсутствует

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Критерий 1
1
0
Критерий 2
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических

преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Небольшой шарик массой m 2 кг подвешен на нити шарик отвели в сторону так

Шарик массой m = 400 г, подвешенный на невесомой нерастяжимой нити длиной l = 80 см, отвели в сторону от положения равновесия и отпустили. Нить обрывается при силе натяжения T0 = 12 Н. При прохождении положения равновесия нить оборвалась, и шарик абсолютно неупруго столкнулся с покоившимся на гладкой поверхности стола бруском. После удара брусок приобрел скорость u = 0,8 м/с. Найдите массу бруска M.

1. Непосредственно перед обрывом нити в момент прохождения положения равновесия шарик движется по окружности радиусом l со скоростью a77dd984c1458c0df2781f321ccb43baВ этот момент действующие на шарик сила тяжести 2275dbb644bc96fc2fbfa99f59cfeb0bи сила натяжения нити 82245825a4d605bcec5001d06f51d511направлены по вертикали и вызывают центростремительное ускорение шарика (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в проекциях на ось Oy инерциальной системы отсчёта Oxy, связанной с Землёй:

86cd1e1c8eefa9214cd264fff33b0a54откуда 69bd190be124a841b711cd6bf50c1257

2. При прохождении положения равновесия нить обрывается, и шарик, движущийся горизонтально со скоростью 64e03a460c36803a4c0949b442940e01абсолютно неупруго сталкивается с покоящимся бруском. При столкновении сохраняется импульс системы шарик — брусок. В проекциях на ось Ox получаем:

05b5f23359dac560d68a0171e954d96d

где u — проекция скорости бруска с шариком после удара на эту ось. Отсюда:

8114f9f210c458240d7c5e16488a2def

Ответ: 55be9b37415d40d4cad44ff5aee6511e

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: второй закон Ньютона, формула центростремительного ускорения, закон сохранения импульса системы);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Небольшой шарик массой m 2 кг подвешен на нити шарик отвели в сторону так

Пластилиновый шарик массой 450aad5bf60ad75dcec7897baff08d18подвешенный на нити длиной ebadce9a5ec29f82c703f7edcd70d951отводят в сторону и отпускают. В нижней точке качения шарик налетает на покоящийся брусок. В результате абсолютно неупругого соударения брусок приобретает скорость 8d25e03e117bb0593255916edf8ae47bОпределите массу бруска fab9008ec85fe816503590b7f640c41bесли в момент столкновения натяжение нити было f085d191f9b9e2dd3b15171abe7dcf31

До столкновения шарик движется по окружности. В нижней точке его центростремительное ускорение равно

d1594d630ab512200dcea75bc95e1bf2

Скорость шарика перед ударом можно найти из соотношения

fa51b1c6288957febfb2a0ea29677f60

При абсолютно неупругом столкновении выполняется закон сохранения импульса:

a0a6f61601078bed2ba4e8b17db62ec8

Критерии оценивания выполнения задания Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических

преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Небольшой шарик массой m 2 кг подвешен на нити шарик отвели в сторону так

Маленький шарик, подвешенный на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания. Когда шарик проходит положение равновесия, с помощью специального зажима, расположенного в точке А, изменяют положение точки подвеса. Как при этом изменяются следующие физические величины: период колебаний шарика, максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия, модуль силы натяжения нити в точке О?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Цифры в ответе могут повторяться.

A) Период колебаний шарика

Б) Максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия

B) Модуль силы натяжения нити в точке О

Период колебаний математического маятника связан с длиной подвеса и ускорением свободного падения соотношением: 1b41de1ecd44a90eb2e5305e96db18caТаким образом, если изменить точку подвеса так, как показано на картинке, период колебаний уменьшится (А — 2).

Выпишем второй закон Ньютона для шарика в точке f186217753c37b9b9f958d906208506eв проекции на вертикальную ось: 39c4d07b4934b481ff9a6a69f8736842Ускорение 0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661есть центростремительное ускорение движения по окружности. Как известно, оно связано со скоростью движения и радиусом окружности соотношением: 03c2fda8074d39ab054900932eb67d78При перемещении точки подвеса маятника в точку 7fc56270e7a70fa81a5935b72eacbe29скорость движения шарика в точке f186217753c37b9b9f958d906208506eне изменится, а вот радиус окружности, по которой двигается шарик, уменьшится. Следовательно, ускорение шарика в точке f186217753c37b9b9f958d906208506eувеличится. Отсюда сразу видим,что и сила натяжения нити в этой точке увеличится: a7c79fc610f91610b523ba20af9f5d56(В — 1).

При колебания выполняется закон сохранения полной механической энергии. При перемещении точки подвеса в точку 4a1f10599d93d68b762e897cc09870a1энергия так же не изменяется. Поэтому максимальная высота подъема шарика над положением равновесия в результате такого изменения останется той же. Но так как длина подвеса уменьшилась, легко заметить, что максимальный угол отклонения теперь будет больше (Б — 1).

почему вы воспользовались центростремительным ускорением при решении Б, ведь ускорение при колебаниях постоянно меняется

И почему амплитуда увеличится (В)? Амплитуда это же вроде максимальное отклонение от равновесия

Маятник двигается по вертикально ориентированной окружности. Ускорение маятника складывается из касательного и центростремительного. В точке О касательное ускорение обращается в ноль, а центростремительное остается. В решении рассматривается проекция второго закона Ньютона на вертикальную ось. То есть в данном случае на эту ось проектируется именно центростремительное ускорение.

В условии спрашивается об изменении максимального угла отклонения, поэтому он и обсуждается.

Здравствуйте! я вот хотел уточнить по поводу скорости! у нас есть формула : скорость = 2пr/T

тогда a( ускорение) не изменится! тогда и сила натяжения не изменится!

Вот так вот!Скажите я прав или нет!? заранее спасибо!)

Ваша формула для равномерного движения по окружности, а не для колебаний маятника

Маленький шарик, подвешенный к потолку на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания в вертикальной плоскости. Максимальное отклонение нити от вертикали составляет угол α = 60°. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к шарику в тот момент, когда шарик движется влево-вверх, а нить образует угол β = 30° с вертикалью (см. рисунок). Покажите на этом рисунке, куда направлено в этот момент ускорение шарика (по нити, перпендикулярно нити, внутрь траектории, наружу от траектории). Ответ обоснуйте. Сопротивление воздуха не учитывать.

1. К шарику приложены сила тяжести d0bff9a6655893a501d43151450b7fb2направленная вертикально вниз, и сила натяжения нити 3123f0ec65e7ba9be263b61449dd17f9направленная по нити вверх (см. рисунок).

2. В промежуточной точке скорость шарика υ ≠ 0, поэтому у шарика есть центростремительное ускорение aц.с. ≠ 0, направленное к центру окружности, по которой движется шарик.

3. Проекция ускорения шарика на касательную к окружности равна по модулю g · sinβ. Поэтому у шарика есть касательная составляющая ускорения aτ ≠ 0, направленная в сторону положения равновесия.

4. Ускорение шарика 342f64b833cd16384226df966ac039eaнаправлено внутрь траектории правее направления силы 1a2452cb86ff57d6608adbe0346a98a5

Массивный шарик, подвешенный к потолку на упругой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания. Как ведут себя скорость и ускорение шарика в момент, когда шарик проходит положение равновесия, двигаясь вниз?

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

Б) Ускорение шарика

1) Достигает максимума; направление вверх

2) Достигает максимума; направление вниз

3) Модуль равен нулю

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ МОДУЛЬ И НАПРАВЛЕНИЕ

При гармонических колебаниях законы изменения со временем отклонения шарика из положения равновесия и его скорости имеют вид bcf90d007793b22afb1168856286e08fи 91d1403d2b2f93e4fffd0d557b1890a9соответственно. В положении равновесия, когда 82168d4c087272d6f09b06b1a9fe06d3скорость шарика достигает своего максимума 50d6c9eba88c2a8513a34a9c934378deПри движении вниз скорость шарика естественно направлена вниз (А — 2). Ускорение шарика в положении равновесия, напротив, равно нулю, поскольку равнодействующая всех сил, действующих на шарик, в этот момент равна нулю (Б — 3).

Шарик подвешен на длинной нити. Шарик отклоняют от положения равновесия на угол 90°, удерживая нить слегка натянутой, и отпускают. В момент, когда шарик проходит положение равновесия, сила натяжения нити равна 6 Н. Определите массу шарика. Ответ укажите в килограммах с точностью до одного знака после запятой.

Найдём скорость шарика в момент прохождения положения равновесия. В положении равновесия вся потенциальная энергия шарика переходит в кинетическую. Учитывая, что шарик отклонили от положения равновесия на 90°, запишем закон сохранения энергии:

5940ec40697bb10c0a1789e0175a9fe1где e1e1d3d40573127e9ee0480caf1283d6— длина нити.

Запишем второй закон Ньютона в момент прохождения положения равновесия:

080f841bc8f877570488bba0a26b90beгде 5ed240f273d05c723947186974baebb9— центростремительное ускорение, 5d93fcdb522c91bdeab0d723df84b8a2— сила натяжения нити.

Преобразуем уравнение с учётом закона сохранения энергии:

869a1fb47f1e69c85e80f927505ebbdc

Аналоги к заданию № 5973: 6008 Все

Предлагаю другое решение. Если бы масса шарика была равна 0,6 кг, то сила натяжения нити была бы 6Н даже, когда шарик просто висел в состоянии покоя, но ведь у нас еще присутствует центростремительная сила! Эта центростремительная сила увеличивает силу натяжения нити. В проекции на вертикальную ось, на шарик действуют 2 силы: Сила тяжести mg и центростремительная сила. F(ц)+mg=N=6Н. F(ц) мы нашли. Получается: 2mg+mg=N=6H. 3mg=6H? m= 6/(3*10) = 0.2 кг.

В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки шарик, имеющий положительный заряд q. Шарик подвешен на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен 2a6ccaea07db0dd364bbe96c2ca411ecскорость движения шарика равна v. Найдите массу шарика m.

1) На чертеже указаны силы, действующие на шарик.

2) II закон Ньютона в проекциях на оси:

2d4ddc66190ab0957dcdfec9a1e907c6

3) Так как 2e12117449988a6e1d397a916ca59842то выражение для массы: a25a75b56c4d555f7de93cab218b43ad

Ответ: e76d4ca0bcc1ae87de463c4d98728725

Небольшой шарик подвешен на невесомом стержне, который может вращаться вокруг точки подвеса O. Какую минимальную горизонтальную скорость нужно сообщить шарику, чтобы он сделал полный оборот вокруг точки подвеса? Длина стержня L. Сопротивлением пренебречь.

1) 75ea0ab797fe1c0d77031f18a78afb7d

2) 3d2e4200c42dce5d44626542e6daa58f

3) 16e78a56c9a51b859578c62cd9abbaae

4) 0ddc39544c435e0e0961ae81333ce48f

Для шарика на стержне выполняется закон сохранения полной механической энергии, поскольку сопротивлением воздуха и трением в подвесе можно пренебречь. Для того, чтобы совершить полный оборот, шарику должно хватать начальной скорости для достижения точки максимального подъема. Найдем искомую минимальную скорость из закона сохранения энергии, вся кинетическая энергия шарика переходит в потенциальную энергию: 96025f707cfad40559ee25ced627b906Отсюда, d5a014747d922bf322292d7737b97a16

Объясните пожалуйста,почему mg2L. а не

Посмотрите внимательно, на сколько изменяется высота шарика над поверхностью Земли при полном обороте. Самое низкое положение: когда шарик располагается под точкой вращения стержня. Самое высокое положение: когда шарик оказывается над этой точкой. Так как длина стержня d20caec3b48a1eef164cb4ca81ba2587, для полного поворота энергии должно хватить для подъема на высоту 54cc8994e9bcf5f2556e96d1852f9e8f. Отсюда и возникает 504bbee58061bb7871e64b0d28f70d8c.

Для того чтобы был совершён полный оборот, необходимо в верхней точке иметь скорость для продолжения движения по окружности, а значит там будет еще и кинетическая энергия. Значение скорости в верхней точке можно найти, применив 2-й закон Ньютона для верхней точки. В итоге v min будет равна корень квадратный из 5gL. Извините, не умею формулы печатать. Но задача решается во всех задачниках так, как я говорю.

Если бы вместо стрежня была нить, то для совершения полного оборота, действительно, была бы нужна скорость 7582d7fdbe00e59dbac2eebb7a0a48dc

Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещен над горизонтальной металлической пластиной, равномерно заряженной отрицательным (положительным) зарядом. Размеры пластины во много раз превышают длину нити. Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, как изменится частота малых свободных колебаний шарика, если ему сообщить отрицательный заряд.

При отсутствии заряда шарика частота его колебаний определяется формулой

b83df1fa620279fa81f253879d56b37b

Если шарик зарядить, то на него со стороны заряженной пластины будет действовать электрическая сила, направленная вертикально вниз, пластина имеет положительный заряд, а шарик отрицательный.

Маятник совершает малые колебания, которые являются гармоническими. Потому равнодействующая сила пропорциональна смещению f0796c4216d2c1f23e328bebdb0e58dc e7284d46f1f01a048936a50c4e525509и имеет период колебаний, который находится по формуле 9c1c9c0ba5f11daadec06baf31c32adbгде k — коэффициент пропорциональности.

Равнодействующая сила равна 66bc9bc4f50eb2e8d24e50de29ff4aceее проекция на ось Ох e8fa6c473b5331db09f35b117e7b18b4

Для малых колебаний можно считать, что 14fa653bfe58d446437f78728d792ff9Тогда

6d14c5890bb5f854beb21beb00892369

Следовательно, коэффициент пропорциональности 615edf9c3d2564cf6b35efbb8bbb5749В этом случае период колебаний равен

35fb1f2f39b30ac5b9fb715e35bd70e0а частота

8195a5057e842642ba477f7b07767f3b

Сравнивая частоту колебаний в обоих случаях, делаем вывод, что она увеличилась.

Математический маятник представляет собой тяжёлый шарик, подвешенный на нерастяжимой нити длиной 1 м. Этот маятник совершает малые свободные колебания так, что нить всё время находится в одной вертикальной плоскости и отклоняется от вертикали на максимальный угол 3°. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих движение маятника.

1) Ускорение шарика всегда направлено вдоль его нити.

2) Ускорение шарика постоянно по модулю.

3) Период колебаний маятника равен примерно 2 с.

4) Угол между вектором скорости шарика и горизонтом не может быть больше 3°.

5) Модуль скорости шарика может быть больше 25 см/с.

1. Неверно. При колебаниях возвращающая сила направлена к положению равновесия. Следовательно, ускорение также направлено к положению равновесия и только в этой точке оно направлено вдоль нити.

2. Неверно. При колебаниях вектор ускорения меняется и по модулю, и по направлению.

3. Верно. Период колебаний математического маятника рассчитывается по формуле 444697093ef79186ffae658a1c3cbd35

4. Верно. Вектор скорости направлен по касательной к траектории, в крайних точках скорость равна 0. Из соображений геометрии угол между горизонтом и вектором скорости не может быть больше 3°.

5. Неверно. Максимальная скорость определяется формулой 691de73781c2a66c0d6bcc4e2aeb4ad1 43a6af170b54557e8dad773edbaa6146a70ce63123141433e9f3a3d113745e75

Математический маятник представляет собой тяжёлый шарик, подвешенный на нерастяжимой нити длиной 1,6 м. Этот маятник совершает малые свободные колебания так, что нить всё время находится в одной вертикальной плоскости и отклоняется от вертикали на максимальный угол 5°. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих движение маятника.

1) Ускорение шарика всегда направлено вдоль вектора силы тяжести.

2) Ускорение шарика постоянно по направлению.

3) Период колебаний маятника равен примерно 2,5 с.

4) Угол между вектором скорости шарика и горизонтом может быть больше 3°.

5) Модуль скорости шарика не может быть больше 25 см/с.

1. Неверно. При колебаниях возвращающая сила направлена к положению равновесия. Следовательно, ускорение также направлено к положению равновесия и только в этой точке оно направлено вдоль нити.

2. Неверно. При колебаниях вектор ускорения меняется и по модулю, и по направлению.

3. Верно. Период колебаний математического маятника рассчитывается по формуле

2f1a8d6b029d8cefbbcd1a1863420e1b

4. Верно. Вектор скорости направлен по касательной к траектории, в крайних точках скорость равна 0. Из соображений геометрии угол между горизонтом и вектором скорости не может быть больше 5°.

5. Неверно. Максимальная скорость определяется формулой

691de73781c2a66c0d6bcc4e2aeb4ad1

a7b721f71c183940a65cc19f5e158031

18ace59dd7f97ac745f17905690f3127

Аналоги к заданию № 23292: 23324 Все

Маленький шарик, подвешенный на пружине жёсткостью 3,2 Н/м, совершает гармонические колебания, двигаясь вдоль оси OX. В процессе колебаний проекция Vx скорости шарика на эту ось изменяется с течением времени t по закону ddc71dc620c3a827bacbae1cc7d25385

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их изменения во времени (во всех формулах все величины выражены в СИ).

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) проекция Fx(t) силы упругости пружины

Б) кинетическая энергия шарика

1) 5b32fdbd8a93ab1cae7d8e69b261f45e

2) f667f0ebbc05cc8f1499db75664fa705

3) ed6ea3a30a60115bb5aed6370f2ef943

4) 8f1b8240be9ed58f79d5da0899055c90

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА ФОРМУЛА

А) Проекция ускорения при колебаниях равна производной от проекции скорости по времени a92d951aada1fe471304188d66b0966cЦиклическая частота из уравнения 30d4012ceafcdbeaeea2a614f4795ef6Из формулы f59ab865e624eba0bb628609eeca8f23находим массу тела

4b23d1ac1c03a776a586dde49f60b125

Тогда проекция силы по второму закону Ньютона 3a1a8af8ca6a278d6875ee39c84e4eb4(1).

Б) Кинетическая энергия тела меняется по закону

8e73d90d63fef96d2c0c9332332f5804(2).

Массивный шарик, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания вдоль вертикальной прямой. Чтобы уменьшить период колебаний в 2 раза, достаточно массу шарика

1) уменьшить в 4 раза

2) увеличить в 4 раза

3) уменьшить в 2 раза

4) увеличить в 2 раза

Период колебаний пружинного маятника связан с массой груза и жесткостью пружины соотношением:

bcad3caf0ea7da55322e09ba4eeda4c5

Следовательно, для уменьшения периода колебаний в 2 раза достаточно уменьшить массу в 4 раза.

Шарик подвешен на нити и совершает колебания. Его крайние точки, А и B, лежат на оптической оси собирающей линзы силой D = 50 дптр. Проекция точки равновесия шарика находится на расстоянии aa4e3cfb024c7ff30a8846913966dfb1см от первого фокуса линзы. Расстояние от неё до крайних точек равно 1 см. Найдите расстояние между изображениями крайних точек A и B в собирающей линзе.

Запишем уравнения для тонкой линзы: 719edc9c37bc10d6b15cfd7ac858128f 335ebea319420389c791afd95bd7b7d8По определению 86408452873bcfa44e8712f26e707196следовательно, 217f7919cdbd8027a14f96886c599ffaОткуда

8ae6730b2f9f8ef1d10ece74f9ae66aa

e0c05ebadb06d22d06fad6cab5f31002

0aa78ce42570d2c9847097dbc10faf1c

674f6c008439ad1cd904dd97d8cfa95a

bb65c7bac4264e34ba3159a1d48b7a68

e1d7f8ed3c0f1f8a897db027cc3ab62b

9ff9e03ab1f3c112956fe2e9ba211b7e

Ответ: 80ab4f04b16721a9d9217a92f0dd64bc

На тележке массой c4a7853b939c5a668113b3daca0eaf89которая может кататься без трения по горизонтальной плоскости, имеется лёгкий кронштейн, на котором подвешен на нити маленький шарик массой fa0f6fbfc7bc02fe243c625218a4b313На тележку по горизонтали налетает и абсолютно упруго сталкивается с ней шар массой fab9008ec85fe816503590b7f640c41bлетящий со скоростью b4dfbe9ef9f79b8f8ad8bcedae8f39a3(см. рисунок). Чему будет равен модуль скорости тележки в тот момент, когда нить, на которой подвешен шарик, отклонится на максимальный угол от вертикали? Длительность столкновения шара с тележкой считать очень малой.

Какие законы Вы используете для описания взаимодействия тележки и шарика? Обоснуйте их применение к данному случаю.

Обоснование. При отсутствии действия внешних сил (сил сопротивления и трения) шарик и тележка составляют замкнутую систему, для которой в инерциальной системе отсчета выполняется закон сохранения импульса. Сила тяжести является также внешней силой, но, т.к. время взаимодействия очень мало, то этим действием можно пренебречь.

При абсолютно упругом ударе применен закон сохранения энергии, т.к. отсутствует действие силы сопротивления воздуха.

Перейдем к решению. Согласно условию, за время столкновения тележка практически не сместится, а нить останется вертикальной. В силу этого горизонтальная проекция силы натяжения нити во время столкновения отсутствует, и горизонтальная проекция импульса системы «шар + тележка» сохраняется: 5d582d92033ee5fa79b15336d953aed1где 6b4ef871744518d85ae54efddea4ffedи 5bf31563f23f85374ebb25c804ea587c— модули скоростей шара и тележки после столкновения. При абсолютно упругом столкновении шара и тележки сохраняется и их механическая энергия: ba3fc3ce4bce30f6e76ce9dad37e07a5Отсюда следует, что шар и тележка «обмениваются» скоростями: после столкновения шар останавливается и падает на плоскость, а тележка приобретает скорость addd9ed131c25b73b63453f0ac91ee8c

При дальнейшем движении тележка «уезжает» из-под подвешенного шарика, и нить начинает отклоняться от вертикали, постепенно тормозя тележку. В момент максимального отклонения нити от вертикали скорости 5206560a306a2e085a437fd258eb57ceтележки и шарика будут одинаковы, так как в противном случае, при скорости тележки большей, чем у шарика, отклонение нити будет продолжаться. В данном процессе сохраняется горизонтальная проекция импульса системы «шарик + тележка»:

a7a988fe526eafa29b44c974266837faОтсюда bfb8bcf1bacc937311225dbf31218373

Источник

Adblock
detector