Механика — Задание 19 ОГЭ по физике №00040348
Механика
№2. Задание 19
ID: 00040348
Источник: ФИПИ
Решение
Что дано
Одно и то же метеорное тело влетает в атмосферу двумя разными способами: 1) навстречу Земле (курс близок к встречному); 2) параллельно движению Земли — планета просто «догоняет» тело и притягивает его к себе.
Идея
Ключевое слово здесь — относительная скорость, то есть скорость тела не «вообще», а именно относительно Земли и её воздушной оболочки. Именно она решает, насколько жёстко тело встретится с атмосферой.
Пусть скорость Земли по орбите $v_З$, скорость метеорного тела $v_м$.
- Встречное движение: скорости направлены навстречу, и относительная скорость — их сумма: $v_{отн}=v_м+v_З$.
- Движение параллельным курсом: скорости сонаправлены, и относительная скорость — их разность: $v_{отн}=|v_м-v_З|$.
Сумма всегда больше разности, значит в первом случае тело врезается в атмосферу заметно быстрее.
Что это меняет
Кинетическая энергия $E_к=\dfrac{mv_{отн}^2}{2}$ зависит от скорости в квадрате: скорость больше в два раза — энергия больше в четыре. Именно эта энергия при торможении в воздухе переходит во внутреннюю, тело раскаляется. Сила сопротивления воздуха тоже быстро растёт со скоростью, поэтому на быстрое тело действует большее лобовое давление, а торможение получается более резким.
Итог: сильнее нагрев, больше перепад температур между раскалённой поверхностью и холодной сердцевиной, больше механическая нагрузка на тело.
Вывод
Разрушение более вероятно в первом случае — при встречном курсе, когда относительная скорость входа в атмосферу наибольшая.
Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Механика» (8)
- Задание 19 №00041241 — Человек сидит на корточках на платформе уравновешенных напольных весов. Человек…
- Задание 19 №00041228 — Человек стоит на платформе уравновешенных напольных весов. Человек начинает…
- Задание 19 №00040550 — Под герметично закрытым стеклянным колпаком находится завязанный надутый…
- Задание 19 №00040547 — В сосуде с водой находятся три бруска, которые в равновесии располагаются так,…
- Задание 19 №00040480 — Под герметично закрытым стеклянным колпаком находится завязанный надутый…
- Задание 19 №00040434 — По реке плывёт лодка с гребцом, а рядом с ней – плот. Одинаковое ли время…
- Задание 19 №00040404 — Сравните величину выталкивающей силы, действующей на кусок дерева объёмом 100…
- Задание 19 №00040395 — Александр поместил свой мобильный телефон на подставку с войлочным покрытием…