СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости




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

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.)

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:

 

 

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: 1.4.6 Кинетическая энергия материальной точки
Спрятать решение · ·
Юрий Шойтов (Курск) 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 (Санкт-Петербург)

Добрый день!

Исправлено, спасибо.

Ваш комментарий переношу в примечание к решению

Ветку сообщений скоро удалю.

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