Номер 3, страница 199 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. Параграф 34. Механическая энергия системы тел. Изменение механической энергии. Закон сохранения механической энергии. Глава 4. Законы сохранения в механике. Механика - номер 3, страница 199.
№3 (с. 199)
Условие. №3 (с. 199)
скриншот условия


3. К телу массой 2 кг прикладывают постоянно направленную вертикально вверх силу, модуль которой равен 50 Н. Определите кинетическую энергию и модуль скорости тела в тот момент, когда оно поднимется на высоту 10 м. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Решение. №3 (с. 199)
Дано:
$m = 2 \text{ кг}$
$F = 50 \text{ Н}$
$h = 10 \text{ м}$
Примем ускорение свободного падения $g = 10 \text{ м/с}^2$.
Найти:
$E_k$ - ?
$v$ - ?
Решение:
Для решения задачи воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии. Согласно этой теореме, работа всех сил, действующих на тело, равна изменению его кинетической энергии:
$A_{общ} = \Delta E_k = E_k - E_{k0}$
На тело действуют две силы: приложенная сила $F$, направленная вертикально вверх, и сила тяжести $F_т = mg$, направленная вертикально вниз. Так как тело начинает движение из состояния покоя, его начальная скорость $v_0 = 0$, и, следовательно, его начальная кинетическая энергия $E_{k0} = 0$.
Работа приложенной силы $F$ при подъеме на высоту $h$ равна $A_F = F \cdot h$.
Работа силы тяжести $F_т$ равна $A_т = -mgh$ (знак "минус" ставится, потому что сила тяжести направлена противоположно перемещению).
Таким образом, полная работа, совершенная над телом, равна алгебраической сумме работ этих сил:
$A_{общ} = A_F + A_т = Fh - mgh = (F - mg)h$.
Так как $A_{общ} = E_k - E_{k0}$ и $E_{k0} = 0$, то кинетическая энергия тела в момент, когда оно поднимется на высоту $h$, вычисляется по формуле:
$E_k = (F - mg)h$.
Кинетическая энергия
Подставим известные значения в полученную формулу:
$E_k = (50 \text{ Н} - 2 \text{ кг} \cdot 10 \text{ м/с}^2) \cdot 10 \text{ м} = (50 - 20) \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} = 30 \text{ Н} \cdot 10 \text{ м} = 300 \text{ Дж}$.
Ответ: кинетическая энергия тела равна $300 \text{ Дж}$.
Модуль скорости
Кинетическая энергия тела связана с его скоростью соотношением $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Выразим из этой формулы модуль скорости $v$:
$v^2 = \frac{2E_k}{m} \Rightarrow v = \sqrt{\frac{2E_k}{m}}$.
Подставим найденное значение кинетической энергии и массу тела:
$v = \sqrt{\frac{2 \cdot 300 \text{ Дж}}{2 \text{ кг}}} = \sqrt{300} \text{ м/с} = \sqrt{100 \cdot 3} \text{ м/с} = 10\sqrt{3} \text{ м/с}$.
Ответ: модуль скорости тела равен $10\sqrt{3} \text{ м/с}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 199 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №3 (с. 199), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.