Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 3 № 736
i

Ско­рость бро­шен­но­го мяча не­по­сред­ствен­но перед уда­ром об аб­со­лют­но глад­кую стену была вдвое боль­ше его ско­ро­сти сразу после удара. Какое ко­ли­че­ство теп­ло­ты вы­де­ли­лось при ударе, если перед уда­ром ки­не­ти­че­ская энер­гия мяча была равна 20 Дж? (Ответ дайте в джо­у­лях.)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ки­не­ти­че­ская энер­гия про­пор­ци­о­наль­на квад­ра­ту ско­ро­сти. По­сколь­ку ско­рость после удара умень­ши­лась в 2 раза, ки­не­ти­че­ская энер­гия мяча умень­ши­лась в 4 раза и стала равна 5 Дж. По за­ко­ну со­хра­не­ния ко­ли­че­ство теп­ло­ты, вы­де­лив­ше­е­ся после удара, рав­ня­ет­ся убыли ки­не­ти­че­ской энер­гии:

Q=\left| \Delta E_кин |=E_кин в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус E_кин в квад­ра­те =20Дж минус 5Дж=15Дж.

Ответ: 15.

 

При­ме­ча­ние.

Для при­ве­ден­но­го здесь ре­ше­ния за­да­чи су­ще­ствен­но, что стен­ка, о ко­то­рую уда­ря­ет­ся мяч, аб­со­лют­но глад­кая. Дей­стви­тель­но, в про­тив­ном слу­чае на мяч во время удара может дей­сто­вать еще и сила тре­ния со сто­ро­ны стен­ки, ко­то­рая при­ве­дет к тому, что мяч после удара будет вра­щать­ся, по­это­му ки­не­ти­че­ская энер­гия шара после удара будет со­сто­ять из энер­гии по­сту­па­тель­но­го и вра­ща­тель­но­го дви­же­ний. Сле­до­ва­тель­но, су­дить о ве­ли­чи­не вы­де­лив­ше­го­ся тепла будет не­воз­мож­но.

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.4.6 Ки­не­ти­че­ская энер­гия ма­те­ри­аль­ной точки
Гость 23.06.2012 13:42

Во время удара на шар дей­ству­ет сила ре­ак­ции стен­ки, и, если стен­ка не аб­со­лют­но глад­кая (этого усло­вия в усло­вии за­да­чи нет), то сила ре­ак­ции не будет пер­пен­ди­ку­ляр­на по­верх­но­сти стен­ки. То есть она не будет про­хо­дить через центр масс мяча.

Это при­ве­дет к тому, что мяч после удара будет вра­щать­ся. По­это­му ки­не­ти­че­ская энер­гия шара после удара будет со­сто­ять из энер­гии по­сту­па­тель­но­го и вра­ща­тель­но­го дви­же­ний. В ре­ше­нии же энер­гия вра­ща­тель­но­го дви­же­ния не фи­гу­ри­ру­ет.

Вы рас­смат­ри­ва­е­те мяч как ма­те­ри­аль­ную точку, не имея на то ни­ка­ких ос­но­ва­ний.

Алексей

Доб­рый день!

Ис­прав­ле­но, спа­си­бо.

Ваш ком­мен­та­рий пе­ре­но­шу в при­ме­ча­ние к ре­ше­нию

Ветку со­об­ще­ний скоро удалю.

Где-то уже про­сил Вас: за­ре­ги­стри­руй­тесь, по­жа­луй­ста :)