Упражнение 25 ГДЗ 9 класс (Физика)

2. Одинаков ли запас энергии, которым обладает пружина механических часов утром и вечером, если подзавода часов не производили?
Механизм механических часов приводится в действие упругой силой пружины. При заводе часов пружина запасает энергию за счет скручивания (сжатия). По мере работы часов пружина распрямляется (раскручивается), ее энергия уменьшается. За счет расходования энергии пружины осуществляется ход часов (работа часового механизма). Таким образом, если часы не подзаводили, то запас энергии пружины механических часов утром будет больше, чем вечером этого же дня.
3. Кинетическая энергия какого автомобиля больше: грузового или легкового?
В условии задачи ничего не сказано о скорости этих автомобилей, будем считать ее одинаковой. Значит кинетическая энергия в данном случае зависит от массы автомобилей. Масса грузового автомобиля на порядок выше легкового, значит кинетическая энергия грузового автомобиля больше легкового.
4. Пружину динамометра сжали на 2 см. Определите потенциальную энергию пружины, если её жёсткость 120 Н/м.
5. Брусок подняли с земли на высоту 2 м. На сколько изменилась его энергия, если масса бруска 700 г?
6. Пуля массой 3 г пробила деревянную плиту. Определите работу силы трения, если скорость пули изменилась от 400 до 100 м/с.

1) Потенциальная энергия тела определяется формулой $$E_p=mgh$$. Высота балкона для обоих тел одинакова, значит сравниваем массы:

$$m_{\text{мяча}}=0{,}3\ \text{кг}, \qquad m_{\text{гантели}}=1\ \text{кг}$$

Так как $$1>0{,}3$$, то потенциальная энергия гантели больше.

2) Нет, не одинаков. За день пружина часов расходует часть запасённой энергии на работу механизма, поэтому вечером её энергия меньше, чем утром.

3) Кинетическая энергия определяется формулой $$E_k=\frac{mv^2}{2}$$. Если скорости одинаковы, то больше кинетическая энергия у тела с большей массой. Масса грузового автомобиля больше, значит его кинетическая энергия больше.

Дано

$$x=2\ \text{см}=0{,}02\ \text{м}$$
$$k=120\ \text{Н/м}$$

Потенциальная энергия сжатой пружины:

$$E_p=\frac{kx^2}{2}$$

Подставим значения:

$$ E_p=\frac{120\cdot(0{,}02)^2}{2} \\ E_p=\frac{120\cdot0{,}0004}{2}=0{,}024\ \text{Дж} $$

Ответ: $$0{,}024\ \text{Дж}$$.

Дано

$$m=700\ \text{г}=0{,}7\ \text{кг}$$
$$h=2\ \text{м}$$

Изменение потенциальной энергии бруска:

$$\Delta E_p=mgh$$

Подставим значения:

$$ \Delta E_p=0{,}7\cdot10\cdot2=14\ \text{Дж} $$

Ответ: $$14\ \text{Дж}$$.

Дано

$$m=3\ \text{г}=0{,}003\ \text{кг}$$
$$v_1=400\ \text{м/с}$$
$$v_2=100\ \text{м/с}$$

Работа силы трения равна изменению кинетической энергии пули:

$$A=\frac{mv_2^2}{2}-\frac{mv_1^2}{2}=\frac{m}{2}(v_2^2-v_1^2)$$

Подставим значения:

$$ A=\frac{0{,}003}{2}(100^2-400^2) \\ A=0{,}0015(10000-160000) \\ A=0{,}0015\cdot(-150000)=-225\ \text{Дж} $$

Ответ: $$-225\ \text{Дж}$$.