В
Все
Б
Биология
Б
Беларуская мова
У
Українська мова
А
Алгебра
Р
Русский язык
О
ОБЖ
И
История
Ф
Физика
Қ
Қазақ тiлi
О
Окружающий мир
Э
Экономика
Н
Немецкий язык
Х
Химия
П
Право
П
Психология
Д
Другие предметы
Л
Литература
Г
География
Ф
Французский язык
М
Математика
М
Музыка
А
Английский язык
М
МХК
У
Українська література
И
Информатика
О
Обществознание
Г
Геометрия
Tringt
Tringt
03.03.2020 13:13 •  Физика

Написать программу в кумир. вычислить все квадраты двузначных чисел не превышающие 100​

Показать ответ
Ответ:
mminovskaya777
mminovskaya777
25.03.2021 00:14

Дано:

m = 300 г = 0,3 кг

h = 1,5 м

k = 100 Н/м

g = 10 м/с²

A - ?

При решении задачи мы пренебрегаем массой чаши и пружины. Высота, с которой тело падает, на самом деле не h, а (h + L), где L - это длина пружины. Но пружина не может сжаться так, чтобы материально исчезнуть - она не может сжаться на всю свою длину. Она сожмётся на длину х. Тогда и возьмём в качестве нулевого потенциала тела ту точку, в которой пружина сожмётся на длину х. Тогда высота, с которой тело падает, будет равна (h + x). Теперь проанализируем превращения энергии. Силы трения воздуха не берём в расчёт. В начале тело обладает механической энергией, которая равна потенциальной энергии Еп:

Е = Еп = mg(h + x)

По закону сохранения механическая энергия остаётся неизменной. Когда тело касается чаши, оно обладает потенциальной энергией Еп' и кинетической энергией Ек, что в сумме даёт механическую энергию Е:

Е' = Еп' + Ек = mgx + mυ²/2

Нетрудно догадаться, что кинетическая энергия будет равна потенциальной при высоте h (разности Еп и Еп'):

Т.к. Е = Е', то:

mg(h + x) = mgx + mυ²/2

mgh + mgx = mgx + mυ²/2 | + (-mgx)

mgh = mυ²/2 => Eк = Еп - Еп'

Тогда механичесая энергия тела в момент его падения на чашу равна:

Е' = mgx + mgh

Эта энергия по мере движения тела до нулевого потенциала превращается в потенциальную энергию пружины Wп:

Е' = Wп

Wп = kx²/2 => mgx + mgh = kx²/2 - отнимаем от обеих частей уравнения значение потенциальной энергии пружины и решаем квадратное уравнение через дискриминант:

-kx²/2 + mgx + mgh = 0 | *(-1)

kx²/2 - mgx - mgh = 0

(k/2)*x² - mg*x - mgh = 0

D = b² - 4ac = (-mg)² - 4*(k/2)*(-mgh) = m²g² + 2kmgh = mg*(mg + 2kh)

x = (-b+/-√D) : (2a)

x1 = (mg + √(mg*(mg + 2kh))) : (2*(k/2)) = (mg + √(mg*(mg + 2kh))) : k

Второй корень получается бессмысленным, т.к. разность (mg - √(mg*(mg + 2kh))) получается отрицательной, ведь если представить, что mg = 1, то получится (1 - √(1*(1 + 2kh))) = 1 - 1*√(1 + 2kh) - из единицы вычитаем число, гораздо большее единицы, учитывая, что k и h > 1. Результат выходит отрицательным, а отрицательное значение x противоречит нашему уравнению для механической энергии - общая высота (h + x) не может быть < h. Значит, берём первый корень:

x = (mg + √(mg*(mg + 2kh))) : k

Но это не амплитуда колебаний. Амплитуда колебаний тела - это максимальное отклонение тела от положения равновесия. А положение равновесия тела будет при условии, что сила упругости равна весу тела:

Fупр = Р, т.е.:

kΔx = mg - таким образом, положение равновесия определяется сжатием пружины на определённую длину Δх. А ведь тело падало на пружину, которая находилась в свободном состоянии. Значит найденный корень - это не амплитуда. Тогда, если при падении тела пружина от свободного состояния сжалась на длину x, а при равновесии она сжимается на длину Δх, то надо просто отнять второе от первого - разность (x - Δx) и будет являться амплитудой:

kΔx = mg => Δx = mg/k

А = x - Δx = ((mg + √(mg*(mg + 2kh))) : k) - mg/k = mg/k + (√(mg*(mg + 2kh)))/k - mg/k = √(mg*(mg + 2kh))/k = √(m²g² + 2mgkh)/k = √(0,3²*10² + 2*0,3*10*100*1,5)/100 = √909/100 = 0,301496... = приблизительно 30,15 см

Можно получить такой же результат по-другому - через теорему об изменении кинетической энергии (сумма работ всех действующих сил на тело или систему тел равна изменению кинетической энергии тела или системы тел). За нулевой потенциал возьмём чашу пружины, тогда механическая энергия тела будет равна его потенциальной на высоте h. При падении тело будет иметь только кинетическую энергию, т.е.:

Е = Еп, но т.к. потенциальная перетекает в кинетическую, то Е' = Ек, а т.к. по закону сохранения энергии Е = Е', то Еп = Ек.

Ну а дальше кинетическая энергия изменяется до нуля, а изменяют её средняя сила упругости, работа которой отрицательна и равна:

A1 = Fупр(cp)*s = -(kx1 + kx2)/2*(x2 - x1) = -(k/2)*(x2 + x1)*(x2 - x1) = -(k/2)*(x2² - x1²), т.к. x1 = 0 (в этой точке сила ещё не совершала работы), то x2 = x и => А1 = -kx²/2,

и сила тяжести, работа которой положительна и равна:

А2 = mg*(x2 - x1) = mgx

Тогда выходит:

ΣА = ΔЕк = Ек2 - Ек1 = 0 - Ек1 = - Ек1

ΣA = A1 + A2 = -kx²/2 + mgx

Ек1 = Ек = Еп = mgh =>

=> -kx²/2 + mgx = - mgh

-kx²/2 + mgx + mgh = 0 | *(-1)

kx²/2 - mgx - mgh = 0 - то же самое квадратное уравнение.

ответ: приблизительно 30,15 см.

0,0(0 оценок)
Ответ:
myrjyffiyfukfkufkyf
myrjyffiyfukfkufkyf
14.07.2020 11:55

1) цена деления: (400мл - 200мл) / 5 = 40 мл.

*цена деления - берём два значения и делим ихнюю разницу на количество деления между ними.

2) погрешность измерения: цена деления / 2 = 40 мл / 2 = 20 мл.

*погрешность - половина цены деления

3) объем = 280 мл = 280см³ (так как 1 мл = 1 см³).

*мы знаем цену деления, считаем количество делений у это все умножаем, получается 280 мл или считаем по 40 при каждом делении.

4) A = a ± Δa = 260 - 300 мл.

*А - значение с учётом погрешности; а - измеряемая величина; Δa - результат погрешности. Получается от 260 до 300 мл.

0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота