Тема . №22 Механика. МКТ и термодинамика (Расчетная задача)

.05 Законы сохранения в механике

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №22 механика. мкт и термодинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#14399

Камень массой       √-
m1 = 3 3  кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью v0 = 50  м/с, после трех секунд полета в него влетает снаряд массой m2 = 0,3  кг летящий горизонтально со скоростью v2 = 200  м/c, и застревает в нем. Найдите угол отклонения от первоначальной траектории полета камня.

Показать ответ и решение

Сделаем рисунок системы "камень+снаряд"после столкновения.

PIC

Где p1  – импульс камня до столкновения, p2  – импульс снаряда до столкновения, О – точка столкновения камня и снаряда, p  – суммарный импульс системы после столкновения, а угол α  – угол отклонения от первоначальной траектории.

Камень, летящий вверх, движется равнозамедленно. Найдем скорость камня в момент столкновения по формуле:

v1 = v0− gt

Где t  – время полета камня. Скорость камня в момент столкновения равна

v = 50 м/с− 10 м/c2⋅3 с= 20 м/c
 1

Так как система замкнутая, то выполняется закон сохранения импульса.

p⃗ +p⃗= ⃗p
 1   2

Импульсы тел до столкновения найдем по формулам: p1 = m1v1  и p2 = m2v2

Тогда p = 3√3-кг⋅   20 м/c =60√3-кг-м
 1                          с  , а p = 0,3кг ⋅200 м/c= 60 кг-м
 2                    с

Спроецируем закон сохранения импульса на оси Oy  и Ox  и запишем полученные уравнения

({
 Ox :  p1 = pcosα
(Oy :  p2 = psinα

Выразим p  из каждого уравнения

(|          p1
{Ox : p = cosα-  (1)
|(Oy : p = -p2- (2)
          sinα

Приравняем (1) и (2)

-p1-= -p2-⇒  p1sinα = p2cosα
cosα   sin α

  √-
60 3sin α= 60cosα

Поделим уравнение на  60
cosα

√ -              1
  3tgα = 1⇒ tgα = √--
                  3

Следовательно, угол отклонения составил 30 градусов

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

2

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение кинематики для описания изменения скорости при движении в поле силы тяжести, закон сохранения импульса, формула импульса тела);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования,

приводящие к правильному ответу;

IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории,

1

физические законы, закономерности, и проведены преобразования,

направленные на решение задачи, но имеется один или несколько

из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение

(возможно, неверные), которые не отделены от решения

и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях допущены

ошибки, и (или) в математических преобразованиях пропущены

логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе

в записи единиц измерения величины)

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1 или 2 балла

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!