Законы Сохранения

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

№2. Задание 6

ID: 00051216

Мяч бросили вниз с крыши дома. Как изменяются по мере падения модуль импульса мяча и его потенциальная энергия относительно поверхности Земли? Сопротивление воздуха не учитывать.

Модуль импульса мяча

Потенциальная энергия мяча

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: Сборник Демидовой 2027

Решение

Что тут происходит. Мяч бросили вниз, и дальше он летит под действием одной силы тяжести (сопротивления воздуха нет). Следим за двумя величинами: модулем импульса и потенциальной энергией относительно земли.

Модуль импульса. Импульс $$p=mv$$ : масса мяча в полёте не меняется, поэтому модуль импульса меняется так же, как модуль скорости. Сила тяжести направлена вниз — туда же, куда летит мяч, поэтому она его разгоняет: скорость растёт на $g\approx10$ м/с за каждую секунду. Модуль импульса увеличивается — цифра 1.

Потенциальная энергия. Относительно поверхности Земли

$E_{\text{п}}=mgh$

где $$h$$ — высота мяча над землёй. При падении высота уменьшается, значит, потенциальная энергия уменьшается — цифра 2.

Проверим себя законом сохранения энергии: сопротивления нет, сумма кинетической и потенциальной энергии постоянна. Потенциальная убывает — кинетическая растёт, а с ней растёт скорость и импульс. Всё согласовано. Ответ в таблицу: 1 и 2.

Ответ

Другие задания по теме «Законы Сохранения» (8)