Вопрос:

Электромобиль на большой скорости въехал на «горбатый» мост, при этом скорость его движения по мосту остаётся постоянной по модулю (см. рисунок). Как изменились в верхней точке моста импульс и полная механическая энергия электромобиля по сравнению с тем, какими они были на горизонтальном участке дороги? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Импульс Полная механическая энергия

Ответ:

Давайте разберемся, как меняются импульс и полная механическая энергия электромобиля при движении по горбатому мосту. * Импульс: Импульс тела определяется как произведение массы тела на его скорость: \[\vec{p} = m \vec{v}\] В данном случае, по условию задачи, модуль скорости электромобиля остаётся постоянным. Однако, импульс — это векторная величина, а значит, учитывается и направление движения. Когда электромобиль находится в верхней точке моста, его скорость направлена по касательной к траектории, то есть горизонтально. На горизонтальном участке дороги скорость также направлена горизонтально. Таким образом, если считать, что движение происходит в одной плоскости, и не учитывать возможные небольшие вертикальные колебания, то направление скорости не меняется. Следовательно, и импульс не изменяется. * Полная механическая энергия: Полная механическая энергия складывается из кинетической и потенциальной энергии: \[E = E_\text{кин} + E_\text{пот}\] Кинетическая энергия определяется как: \[E_\text{кин} = \frac{1}{2} m v^2\] Поскольку скорость $$v$$ не изменяется, кинетическая энергия также остаётся постоянной. Потенциальная энергия определяется как: \[E_\text{пот} = m g h\] где $$h$$ — высота над уровнем отсчёта. В верхней точке моста электромобиль находится на большей высоте, чем на горизонтальном участке дороги. Следовательно, потенциальная энергия увеличивается. Так как потенциальная энергия увеличивается, то и полная механическая энергия увеличивается. Теперь заполним таблицу: | | | | :---------- | :---------- | | Импульс | Полная механическая энергия | | 3 | 1 | Ответ: Импульс не изменился (3), а полная механическая энергия увеличилась (1).
Смотреть решения всех заданий с фото
Подать жалобу Правообладателю

Похожие