A problémamegoldás megőrzésének módszerei
A "Erő munkája" témakörben végzett feladatok sikeres teljesítése érdekében mindig emlékezni kell arra, hogy mi forog kockán.
Egy példa. Az 1 kg súlyú, függőlegesen felfelé irányuló 30 N erő hatására emelkedő teher 2 m magasságig emelkedik.
1) 0 J 2) 20 J 3) 40 J 4) 60 J
A helyes válasz (4) lehet beszerezni a meghatározása a munkaerő: A = F / S, vagy a számla, hogy a munkát a külső erő (tekintettel a test rendszer „load-Föld”) az az összeg változását mozgási és helyzeti energia terhelés . A rakomány súlya az adott feladat állapotában fölösleges.
Egy példa. Egy 100 g-os labda lazán csúszik le egy dombon, amely 2 m hosszú, 300 vízszintes szöget zár be. Ne hagyja figyelmen kívül a súrlódást.
1) 1 J 2) √ J J 3) 2 J 4) 2 J 3 J
A legegyszerűbb megoldás akkor érhető el, ha felidézi, hogy a gravitáció nem függ az út alakjától. Ezért A = mgLsinα = 1 J.
A testek lendületének kiszámításához szükséges feladatok nem okoznak nehézségeket, de sokkal nehezebb meghatározni a test lendületét, ha egyidejűleg más műveletet is végre kell hajtani (például a sebességnövelés törvényének alkalmazása).
Egy példa. Két azonos tömegű autók v sebességgel és 2V sebességgel mozognak a Földhöz viszonyítva ellentétes irányban. Mekkora az első kocsihoz tartozó referenciakeret második autójának lendületi modulusa?
1) 3mv 2) 2mv 3) mv 4) 0
Az e témában végzett feladatok elvégzése során jól érthetővé kell tenni a pulzus vektor jellegét és annak változásait. Például, hogy kiszámolja a „összege impulzusok golyó, ha a modulok 0,3 kg m / s és 0,4 kg m / s, és az a szög közötti egyenlő irányok 900”, szükséges, hogy két kölcsönösen merőleges vektorok és kapott lendület a Pythagoras tétel szerint √0,3 2 +0,4 2 = 0,5 (kg m / s).
Egy példa. Egy 1 kg súlyú tárgyi pont 10 m / s állandó sebességű körben mozog. Határozza meg az anyagpont ingadozásának modulusát az időszak egynegyedében.
1) 0; 2) 10 / √2 kg m / s; 3) 10, 2 kg m / s; 4) 20 kg m / s.
Mivel az időszak negyede az anyagpontot 900-mal forgatja, az impulzusváltozás modulusa 10, 2 kg m / s lesz.
Gyakorlatilag az USE minden egyes változatában problémák merülnek fel a lendület megőrzésének törvényével: rugalmas és rugalmatlan hatásra.
Egy példa. A kémiai elem pihentető magjának tetszőleges hasadása révén három darabot 3 m tömegűek alkottak; 4,5m; 5m. Az első kettő sebessége egymással merőleges, moduluk pedig 4v és 2v. Határozzuk meg a harmadik fragmentum sebességmodulját.
1) v 2) 2v 3) 3v 4) 6v
Mivel az elem magja nyugalmi állapotban volt, a kezdeti lendület 0 volt. Következésképpen a felosztást követően a létrejött töredékek összes lendülete nulla. Az első két fragmentum impulzus modulusa: p = √ (12mu) 2 + (9mv) 2 = 15 mv.
Ezért a harmadik fragmentum lendületi modulusa 15mv, és a harmadik fragmentum sebességének modulusa 3v.
A rugalmatlan ütközés problémáinak megoldásakor meg kell érteni, hogy ebben az esetben a mechanikai energia megőrzésének törvénye nem teljesül, és először a lendület megőrzésének törvényét kell alkalmazni.
Egy példa. A 0,1 kg súlyú műanyag golyó 1 m / s sebességgel rendelkezik. Egy 0,1 kg súlyú, a rugóra erősített, egy rögzített falhoz csatlakozó, rögzített kosarat sodor, és ráütközik rá. Mi a rendszer teljes energiája, további oszcillációkkal? A súrlódást elhanyagolták.
1) 0,025 J 2) 0,05 J 3) 0,5 J 4) 0,1 J
A lendület megőrzésének törvényét alkalmazva: mv = 2mu, a rendszer sebességét u = u / 2 ütemben találjuk, majd az E = 2mu 2/2 = mu 2 = 0.025 J kinetikus energia.
Az energiatakarékossági törvény alkalmazásának feladata nehéz.
Egy példa. A kő háromszor ugyanazzal a kezdeti sebességgel dobta ki az erkélyről. Amikor először fordult fel függőlegesen a kő sebességvektora, másodszor - vízszintesen, harmadszor - függőlegesen lefelé. Ha a levegő ellenállása elhanyagolható, akkor a kő sebességi modulusa a földhöz közeledik
1) többet az első esetben; 2) többet a második esetben; 3) többet a harmadik esetben; 4) minden esetben azonos
A legtöbb diák válaszolja a rossz választ (3) tisztán intuitív módon, a probléma megoldása nélkül. Ez a válasz nyilvánvalónak tűnik, de kiderül, hogy rossz. Törvény alkalmazása energiamegmaradás: mgh + mv 2/2 = mu 2/2 közvetlenül megadja a választ u = √v 2 + 2gh amelyből kitűnik, hogy a kívánt sebesség nem függ a szög a műkő, és teljes mértékben határozza meg a kezdeti sebesség v és kezdeti magassága h .
A fizika 10. osztályú képletek