Задание 6 ЕГЭ по физике · задача 589e07
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
| Модуль импульса мяча | Потенциальная энергия мяча |
Мяч подбросили вверх с крыши сарая. Как изменяются по мере подъёма модуль импульса мяча и его потенциальная энергия относительно поверхности Земли? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 21
Разбор
Мяч подбросили вверх, а сопротивление воздуха не учитываем. Значит, после броска на мяч действует только сила тяжести, и его ускорение равно $\vec g$, направленному вниз.
1. Модуль импульса мяча
Импульс тела определяется формулой $\vec p = m\vec v$. Масса мяча не изменяется, поэтому изменение модуля импульса связано с изменением модуля скорости.
При движении вверх скорость мяча уменьшается, так как ускорение свободного падения направлено вниз, против движения. Для подъёма можно записать $v = v_0 - gt$, где $v_0$ — начальная скорость. Значит, модуль скорости уменьшается, а вместе с ним уменьшается и модуль импульса $p = mv$.
Следовательно, модуль импульса уменьшается — цифра 2.
2. Потенциальная энергия мяча относительно поверхности Земли
Потенциальная энергия тела в поле тяжести у поверхности Земли равна $E_п = mgh$, где $h$ — высота мяча над поверхностью Земли.
По мере подъёма высота $h$ увеличивается, поэтому потенциальная энергия мяча относительно поверхности Земли растёт.
Следовательно, потенциальная энергия увеличивается — цифра 1.
Итог: модуль импульса — 2, потенциальная энергия — 1.
Ответ: 21.
1. Модуль импульса мяча
Импульс тела определяется формулой $\vec p = m\vec v$. Масса мяча не изменяется, поэтому изменение модуля импульса связано с изменением модуля скорости.
При движении вверх скорость мяча уменьшается, так как ускорение свободного падения направлено вниз, против движения. Для подъёма можно записать $v = v_0 - gt$, где $v_0$ — начальная скорость. Значит, модуль скорости уменьшается, а вместе с ним уменьшается и модуль импульса $p = mv$.
Следовательно, модуль импульса уменьшается — цифра 2.
2. Потенциальная энергия мяча относительно поверхности Земли
Потенциальная энергия тела в поле тяжести у поверхности Земли равна $E_п = mgh$, где $h$ — высота мяча над поверхностью Земли.
По мере подъёма высота $h$ увеличивается, поэтому потенциальная энергия мяча относительно поверхности Земли растёт.
Следовательно, потенциальная энергия увеличивается — цифра 1.
Итог: модуль импульса — 2, потенциальная энергия — 1.
Ответ: 21.