Задачи по теме: "Закон всемирного тяготения"

Закон всемирного тяготения.

Задача №1.Определите силу взаимного тяготения двух кораблей, удалённых друг от друга на 100 м, если масса каждого из них 10 тысяч тонн. Корабли считать материальными точками.

 - закон всемирного тяготения.

G – постоянная всемирного тяготения или гравитационная постоянная.

G = 6,67 · 10 ^-11 Н·м²/кг²

Задача № 2. В каких пределах меняется гравитационное ускорение спутника связи «Молния-3», выведенного на орбиту 14 апреля 1975 г. и облетающего Землю в пределах высоты от 636 км до 40660 км над земной поверхностью? Принять радиус Земли равным 6370 км.

где g₀ = 9,81 м/с² — ускорение свободного падения на поверхности Земли.

Тогда

Задача № 3Ракета выбрасывает раскалённые газы со скоростью 2000 м/с относительно корабля. Чему равна сила тяги в момент старта, если каждую секунду выбрасывается масса, равная 100 кг?

Ft=mv F*1

Задача № 4Из пушки массой m₁ = 800 кг стреляют в горизонтальном направлении. Какова скорость отдачи пушки, если ядро массой m₂ = 1 кг вылетело со скоростью 400 м/с?

От чего зависит скорость отдачи орудия?

* Подумайте, где еще в жизни мы сталкиваемся с явлением отдачи?

m1v1=m2v2

Задача №5Тележка массой m₁ = 120 кг движется со скоростью V₁ = 6 м/с. Человек, бегущий навстречу тележке со скоростью V₂ = 2,5 м/с, прыгает на тележку.   С какой скоростью V движется после этого тележка, если масса человека m ₂ = 60 кг?

M1-масса тележка

           v1-скорость тележка              

  v2-скорость мальчика

m2-масса мальчика                       

         u-объшая скорость

Закон сохранение импульса m1v1-m2v2=(m1+m2)u

u=0         m1v1=m2v2

Задача №6 Радиус планеты в 4 раза меньше радиуса Земли, а ее масса в 80 раз меньше массы Земли. Определить ускорение свободного падения на поверхности планеты.

Задача № 7 Грузик, колеблющийся на пружине, за 8 с совершил 32 колебания. Найти период и частоту колебаний.

T= t/n. v = n/t

Задача № 8 Маятник совершил 100 колебаний за 50 с. Определите период и частоту колебаний маятника.

Задача №9 Расстояние между центрами Земли и Луны равно 6 Земным радиусам, а масса Луны в 81 раз меньше массы Земли. В какой точке отрезка, соединяющего центры Земли и Луны, тело будет в равновесии?

Задача №10Димка заметил, что во время танца на дискотеке за 5 минут он подпрыгнул 120 раз. Каковы период и частота данных колебаний?

Для того, чтобы получить верный ответ, необходимо перевести 1 минуту в секунды. 

Задача №11Граната, летящая со скоростью 20 м/с, разрывается на два осколка массами 1,2 кг и 1,8 кг. Больший осколок продолжает двигаться в том же направлении со скоростью 50 м/с. Найти скорость меньшего осколка.

Mϑ^-> = M₁ϑ^->₁ + M₂ϑ^->₂  

ОХ:  Mϑ = M₁ϑ₁ + M₂ϑ₂

Отсюда: ϑ_2х=  (Mϑ- M₁ϑ₁)/M₂

Задача №12 Два неупругих тела массами 2 и 6 кг движутся навстречу друг другу со скоростью 2 м/с каждое. С какой скоростью и в какую сторону будут двигаться тела после взаимодействия.?  Сделать чертеж и записать решение задачи.

импульс m1*v1-m2*v2=-(m1+m2)*v

v=(m1*v1-m2*v2)/-(m1+m2)

Задача №13 Пять одинаковых шаров, центры которых лежат на одной прямой, находятся на небольшом расстоянии друг от друга. В крайний шар ударяется такой же шар, имеющий скорость  = 20 м/с, которая направлена вдоль линии, соединяющей центры шаров. Найдите скорость последнего шара, считая соударения шаров абсолютно упругими.

Задача №14 Чему равна масса пули, летящей со скоростью 700 м/с, если ее импульс равен 5,6 кг*м/с?

m= p / v m

 

Задача №15 Из неподвижной лодки , масса которой 80 кг, прыгает на берег мальчик. Масса мальчика 40 кг, скорость которого его при прыжке 2м//с. Какую скорость приобрела лодка?

Задача №16 Четыре одинаковых тела равной массы по m = 20 г  каждое расположены на одной горизонтальной прямой на некотором расстоянии друг от друга. В крайнее тело ударяется такое же тело, имеющее скорость  и движущееся вдоль прямой, на которой расположены тела. Считая соударения тел абсолютно неупругими, найдите кинетическую энергию  системы после прекращения соударений.

Задача №17Вася  заметил, что ворона в течение 1 минуты каркнула 45 раз. Определите период и частоту колебаний.

Для того, чтобы получить верный ответ, необходимо перевести 1 минуту в секунды. 

Задача №18 На вагонетку массой 800 кг, катящуюся по горизонтальному пути со скоростью 0,2 м/с, насыпали сверху 200 кг щебня. Какова стала скорость вагонетки вместе с щебнем?

Сделать чертеж и записать решение задачи.

Используем закон сохранения импульса:

m1V1 = m2V2

Один автомобиль, двигаясь со скоростью 72 км/ч, проехал за 10 с такой же путь, какой преодолел другой автомобиль за 15 с. Чему равна скорость второго автомобиля?

ано: V1=72 км/ч =20 м/с t1=10 c t2=15 c l1 =l2	Решение: l1 = V1 t1 v2 =l2/ t2 , так как  l1 =l2 v2 = (V1 t1)/ t2	Вычисления: V2 = (20 м/с∙10 c) / 15 c = 13.3 м/с Ответ : V2 = 13.3 м/с
V2  - ?

Задача 2.

Третью часть пути велосипедист проехал со скоростью 36 км/ч, а остальные  500 м – за 10 с .  Какой путь проехал велосипедист и какое время на это затратил?

Дано: V1=36 км/ч =10 м/с t2=10 c S1 = S/3 S2 = 500 м	Решение: S=S1 +S2 = S/3 + S2 S2 = S - S/3 = 2/3 S S=S2∙3/2 =1.5 S2 t1 = S1/ V1 = S/ 3v1 t = t1 + t2 t = (S/ 3v1 ) + t2	Вычисления: S=1.5∙500 м = 750 м t = (750м / ( 3 ∙ 10 м/с ) ) + 10 с =   35 с   Ответ :    S = 750 м , t =  35 с .
t= ? S = ?

Поезд, двигаясь равномерно со скоростью 54 км/ч , входит в туннель  длиной 300 м.  За какое время поезд пройдёт  туннель, если длина поезда 150 м?

Дано: l1 = 150 м l2 = 300 м v=54 км/ч = 15 м/с	Решение: Время отсчитываем в момент вхождения поезда в туннель, а заканчиваем отсчёт в момент, когда поезд полностью покинет его. S = l1 + l2 t = S/ v =	Вычисления: S = 150 м + 300 м = 450 м t = = 30 с. Ответ: S = 450 м, t = 30 с.
t= ?	Рисунок         S         l2        l1

Тема - Электрические заряды и их взаимодействие

Металлический шарик, имеющий положительный заряд 33 нКл, коснулся другого такого же шарика, имеющего отрицательный заряд 67 нКл. Определить общий заряд соединенных шариков. Какой заряд будет иметь каждый шарик после их разъединения?

Дано: Q1 = +33 нКл Q2 = -67 нКл

Решение: Два шарика образуют замкнутую систему, поэтому к ним мож­но применить закон сохранения электрического заряда, согласно которому Q = Q1 + Q2. Значения зарядов в расчетах применяем с их знаками: Q = (+33 нКл) + (-67 нКл) = (-34 нКл). Таким образом, общий заряд системы с двух шариков будет отрицательным, а его значение -34 нКл. После разъединения шариков каждый из них будет иметь отрицательный заряд: Q’1 = Q’2 = Q / 2; Q’1 = Q’2 = (-34 нКл / 2) = (-17 нКл).

Q — ?, Q’1 — ?, Q’2— ?

Ответ: общий заряд соединенных шариков -34 нКл; при разъединении каждый из шариков будет иметь заряд -17 нКл.

I вариант (I тип заданий)

1. С какой силой взаимодействуют два маленьких шарика, заряды которых 0,5 Кл и 2 Кл, если расстояние между их центрами 10 см? 2. Известно, что на текстильных фабриках нити чесальных машин прилипают к гребням. Как объяснить это явление и как избежать этого?

II вариант (I тип заданий)

1. С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл, находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга? 2. В кабине бензовоза имеется надпись "При наливе и сливе горючего в цистерну включите заземление". Почему необходимо выполнить это требование?

III вариант (I тип заданий)

1. С какой силой взаимодействуют в керосине два заряда по 30 нКл каждый на расстоянии 4 см друг от друга? 2. Для чего к корпусу самоходного комбайна прикреплена цепь, часть которой тянется по земле?IV вариант (I тип заданий) 1. На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9 мН? 2. На фабриках в процессе изготовления ткань или бумага сильно пылится и загрязняется. Почему? Что предпринимают, чтобы избежать этого? V вариант (II тип заданий) 1. С какой силой взаимодействуют точечные заряды - 0, 3 мкКл и 7 нКл на расстоянии 20 см, если между зарядами помещены слюда, парафинированная бумага? 2. Наблюдается ли явление электризации металлов при их обработке резцами на токарном и других станках?

VI вариант (II тип заданий)

1. Два заряда q1 = 140e и q2 = 20e находятся на расстоянии 4 см. Определите силу взаимодействия зарядов, если они помещены в парафин? 2. Объяснить почему на производстве приводные ремни покрывают проводящей пастой, а станки заземляют? VII вариант (II тип заданий) 1. Заряд в 1,3∙10-9 Кл в керосине на расстоянии 0,005 м притягивает к себе второй заряд с силой 2∙10-4 Н. Найдите величину второго заряда. Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в 3 раза, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

IX вариант (III тип заданий)

1. Два одинаковых шарика электроскопа, имеющие заряды по 4 мкКл каждый взаимодействуют с силой 1,6 Н. На каком расстоянии находятся центры этих шаров? 2. При электризации стеклянной палочки ее масса уменьшилась на 9,1*10- 24 кг. Определите значение и знак заряда стеклянной палочки.

X вариант (III тип заданий)

1. Две тучи, размерами которых для упрощения можно пренебречь, взаимодействуют с силой 90 кН. Определите заряд одной из туч, если заряд второй тучи 25 Кл, а расстояние между ними 5 км? 2. Пылинка приобрела заряд q = - 6,4*10-13 Кл. На сколько изменилась масса пылинки?

XI вариант (III тип заданий)

1. Значение одного из точечных зарядов в два раза больше другого, находящегося от него на расстоянии 30 см. Определите значение каждого заряда, если они взаимодействуют с силой 8*107Н 2. Сколько электронов содержит молекула воды? Каков их общий заряд?

XII вариант (III тип заданий)

1. На каком расстоянии друг от друга надо расположить два точечных заряда по 5·10-6 Кл, чтобы в керосине сила взаимодействия между ними оказалась равной 0,5 Н? Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2. 2. Два одинаковых шарика зарядами -15 нКл и 25 мКл приводят в соприкосновение и вновь раздвигают на расстояние 5 см. Определить заряд каждого шарика после соприкосновения и силу их взаимодействия?

Задача

Краткое описание документа:

Основу естествознания представляет физика - наука о природе, изучающая наиболее важные явления, законы и свойства материального мира. В физике устанавливаются универсальные законы, справедливость которых подтверждается не только в земных условиях и в околоземных пространствах, но и во всей Вселенной. В этом заключается один из существенных признаков физики как фундаментальной науки. Физика занимает особое место среди естественных наук, поэтому ее принято считать лидером естествознания.

Тема "Закон всемирного тяготения"

Тема - Электрические заряды и их взаимодействие