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

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

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
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 199, номер 3, Условие Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 199, номер 3, Условие (продолжение 2)

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 $10\sqrt{3} \text{ м/с}$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.