Global EE

Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00042879

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Законы Сохранения

№2. Задание 5

ID: 00042879

На дне гладкого желоба покоится брусок массой $m_2 = 6$ кг. С края желоба без начальной скорости начинает скольжение брусок массой $m_1 = 5$ кг с высоты 5 м. В результате происходит неупругое соударение. Выберите все верные утверждения о происходящем.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Законы Сохранения

1. Скорость первого бруска перед соударением равна 10 м/с.

2. Скорость брусков после взаимодействия равен 6 м/с.

3. После соударения брускам хватит кинетической энергии, чтобы покинуть желоб.

4. В результате взаимодействия механическая энергия системы не изменилась.

5. В результате взаимодействия механическая энергия системы уменьшилась.

Решение

1. Верно

По закону сохранения энергии:

$m_1 \cdot g \cdot h = \dfrac{m_1 \cdot v^2}{2}$

$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot m_1 \cdot g \cdot h}{m_1}}$

$v = \sqrt{\dfrac{2 \cdot 5\ кг \cdot 10\ м/с^2 \cdot 5\ м}{5\ кг}} = 10\ м/с$

2. Неверно

По закону сохранения импульса:

$m_1 \cdot v = (m_2 + m_1) \cdot u$

$u = \dfrac{m_1 \cdot v}{m_2 + m_1}$

$u = \dfrac{5\ кг \cdot 10\ м/с}{5\ кг + 6\ кг} \approx 4{,}55\ м/с$

3. Неверно

Посчитаем, на какую высоту сможет подняться система после соударения:

$\dfrac{(m_1 + m_2) \cdot u^2}{2} = (m_1 + m_2)gh$

$h = \dfrac{(6\ кг + 5\ кг) \cdot (4{,}55\ м/с)^2}{2 \cdot (6\ кг + 5\ кг) \cdot 10\ м/с^2} = 1{,}03\ м$

4. Неверно

При неупругом ударе происходит потеря энергии, которая уходит на нагрев. Если записать закон сохранения энергии:

$\dfrac{m_1 v^2}{2} = \dfrac{(m_1 + m_2)u^2}{2} + Q \Leftrightarrow \dfrac{5\ кг \cdot (10\ м/с)^2}{2} = \dfrac{(5\ кг + 6\ кг)(4{,}55\ м/с)^2}{2} + Q \Rightarrow Q \approx 136\ Дж$

5. Верно

Уменьшение механической энергии объясняется утратой некоторой части энергии на нагрев.

Ответ

15
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)