Global EE

Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00042880

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Законы Сохранения

№2. Задание 5

ID: 00042880

Радиоуправляемый автомобиль $m_1 = 8$ кг въезжает в коридор со скоростью $v_1 = 10$ м/с. В это время на встречу ему выезжает другой автомобиль массой $m_2 = 2$ кг со скоростью $v_2 = 5$ м/с (см.Рисунок). После столкновения они продолжают движение, как одно целое. Выберите все верные утверждения о результатах взаимодействия.

Рисунок к заданию 5 ЕГЭ по физике — Законы Сохранения

1. Скорость тел после столкновения больше, чем начальная скорость второго автомобиля.

2. В результате взаимодействия выделилось количество теплоты равное 50 Дж.

3. В результате взаимодействия кинетическая энергия системы изменилась.

4. Скорость системы после столкновения равна 3 м/с.

5. Сумма модулей импульсов до столкновения меньше сумма модулей импульсов после столкновения.

Решение

1. Верно

Найдём скорость системы тел по закону сохранения импульса:

$m_1 \cdot v_1 - m_2 \cdot v_2 = (m_1 + m_2) \cdot u$

$u = \dfrac{m_1 \cdot v_1 - m_2 \cdot v_2}{m_1 + m_2}$

$u = \dfrac{8\ кг \cdot 10\ м/с - 2\ кг \cdot 5\ м/с}{8\ кг + 2\ кг} = 7\ м/с$

2. Неверно

Количество теплоты можно посчитать по изменению кинетической энергии.

$\Delta E_k = \dfrac{m_1 \cdot v_1^2}{2} + \dfrac{m_2 \cdot v_2^2}{2} - \dfrac{(m_1 + m_2) \cdot u^2}{2}$

$\Delta E_k = \dfrac{8\ кг \cdot (10\ м/с)^2}{2} + \dfrac{2\ кг \cdot (5\ м/с)^2}{2} - \dfrac{(8\ кг + 2\ кг) \cdot (7\ м/с)^2}{2} = 180\ Дж$

3. Верно (см. пункт 2)

4. Неверно (см. пункт 1)

5. Неверно

Посчитаем, на сколько сумма модулей импульсов до столкновения отличается от суммы модулей после:

$(m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2) - (m_1 + m_2) \cdot u$

$8\ кг \cdot 10\ м/с + 2\ кг \cdot 5\ м/с - (8\ кг + 2\ кг) \cdot 7\ м/с = 20\ кг \cdot м/с$

Сумма модулей импульсов до столкновения на 20 кг·м/с больше, чем после.

Ответ

13
Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)