Jäävusseadused - ülesanded.
Impulsi jäävus
1.Arvuta kiirusega 9 m/s jooksva sprinteri impulss,kui tema mass on 60 kg.
2. Kiirusega 500 m/s lendava püssikuuli impulss on 5 kgxm/s, leia selle kuuli mass.
3. Kuul massiga 10 g lendab kiirusega 500 m/s ja tungib seisvasse puitklotsi, mille mass on 1,2 kg. Kui suure kiirusega hakkab klots koos kuuliga peale tabamust edasi liikuma? (4,1 m/s)
4. Horisontaalsel teel kiirusega 0,2 m/s liikuvale 800 kg massiga vagonetile langes vertikaalsihis 200 kg killustiku. Kui palju vähenes vagoneti kiirus? (Vastus: 0,04 m/s võrra)
5. Kiirusega 0,3 m/s liikuva 20 t massiga vagun jõuab järele 30 t massiga vagunile, mis liigub kiirusega 0,2 m/s. Kui suur on vagunite kiirus pärast vastastikust mõju, kui põrge on mitteelastne? (Vastus: 0,24 m/s)
6. Kütt tulistab liikuvast paadist paadi liikumise suunas. Kui kiiresti liikus paat, kui ta peatus pärast kahte teineteisele kiiresti järgnevat lasku? Küti mass koos paadiga on 200 kg, laengu mass 20 g. Haavlite ja püssirohugaaside väljalennukiirus on 500 m/s. (Vastus: 0,1 m/s)
7. Kiirusega 10 km/h liikuv uisutaja sõitis otsa jääl seisvale 90-kg massiga treenerile. Arvuta uisutaja mass, kui peale kokkupõrget libisesid nad koos edasi kiirusega 4 km/h.
8. Paadist, massiga 200 kg, mis liigub kiirusega 1 m/s hüppab välja poiss kiirusega 7 m/s. Poisi mass on 50 kg. Kui suur on paadi kiirus pärast poisi välja hüppamist? (3 m/s)
Mehaanilise energia jäävus
1.
Kujutlegem, et kiirusega 90 km/h sõitev auto sooritab raske avarii, põrkudes vastu seina. Kui kõrgelt kukkudes saaks auto niisama suure vigastuse? (Vastus: 32 m)
2. Leida 5 m kõrguselt vabalt langeva keha kineetiline ja potentsiaalne energia 2 m kõrgusel maapinnast, kui keha mass on 3 kg. (Vastus: 60 J; 90 J)
3. Kivi visatakse vertikaalselt üles algkiirusega 10 m/s. Millisel kõrgusel võrdub kivi kineetiline energia tema potentsiaalse energiaga? (Vastus: 2,5 m)
4.
Kui suur on 50 g massiga noole potentsiaalne ja kineetiline energia 2 s pärast liikumise algust, kui nool lastakse vibust vertikaalselt üles algkiirusega 30 m/s? (Vastus: 20 J; 2,5 J)
5. Kairi sõidab jalgrattaga mäeharjal kiirusega 4 m/s ja laskub vabajooksuga sõites alla orgu, mis on 6 m võrra madalamal. Kui suur on tema kiirus orus? Hõõrdumise ja õhutakistuse võib jätta arvestamata. (Vastus: 12 m/s)
1.Arvuta kiirusega 9 m/s jooksva sprinteri impulss,kui tema mass on 60 kg.
2. Kiirusega 500 m/s lendava püssikuuli impulss on 5 kgxm/s, leia selle kuuli mass.
3. Kuul massiga 10 g lendab kiirusega 500 m/s ja tungib seisvasse puitklotsi, mille mass on 1,2 kg. Kui suure kiirusega hakkab klots koos kuuliga peale tabamust edasi liikuma? (4,1 m/s)
4. Horisontaalsel teel kiirusega 0,2 m/s liikuvale 800 kg massiga vagonetile langes vertikaalsihis 200 kg killustiku. Kui palju vähenes vagoneti kiirus? (Vastus: 0,04 m/s võrra)
5. Kiirusega 0,3 m/s liikuva 20 t massiga vagun jõuab järele 30 t massiga vagunile, mis liigub kiirusega 0,2 m/s. Kui suur on vagunite kiirus pärast vastastikust mõju, kui põrge on mitteelastne? (Vastus: 0,24 m/s)
6. Kütt tulistab liikuvast paadist paadi liikumise suunas. Kui kiiresti liikus paat, kui ta peatus pärast kahte teineteisele kiiresti järgnevat lasku? Küti mass koos paadiga on 200 kg, laengu mass 20 g. Haavlite ja püssirohugaaside väljalennukiirus on 500 m/s. (Vastus: 0,1 m/s)
7. Kiirusega 10 km/h liikuv uisutaja sõitis otsa jääl seisvale 90-kg massiga treenerile. Arvuta uisutaja mass, kui peale kokkupõrget libisesid nad koos edasi kiirusega 4 km/h.
8. Paadist, massiga 200 kg, mis liigub kiirusega 1 m/s hüppab välja poiss kiirusega 7 m/s. Poisi mass on 50 kg. Kui suur on paadi kiirus pärast poisi välja hüppamist? (3 m/s)
Mehaanilise energia jäävus
1.
Kujutlegem, et kiirusega 90 km/h sõitev auto sooritab raske avarii, põrkudes vastu seina. Kui kõrgelt kukkudes saaks auto niisama suure vigastuse? (Vastus: 32 m)
2. Leida 5 m kõrguselt vabalt langeva keha kineetiline ja potentsiaalne energia 2 m kõrgusel maapinnast, kui keha mass on 3 kg. (Vastus: 60 J; 90 J)
3. Kivi visatakse vertikaalselt üles algkiirusega 10 m/s. Millisel kõrgusel võrdub kivi kineetiline energia tema potentsiaalse energiaga? (Vastus: 2,5 m)
4.
Kui suur on 50 g massiga noole potentsiaalne ja kineetiline energia 2 s pärast liikumise algust, kui nool lastakse vibust vertikaalselt üles algkiirusega 30 m/s? (Vastus: 20 J; 2,5 J)
5. Kairi sõidab jalgrattaga mäeharjal kiirusega 4 m/s ja laskub vabajooksuga sõites alla orgu, mis on 6 m võrra madalamal. Kui suur on tema kiirus orus? Hõõrdumise ja õhutakistuse võib jätta arvestamata. (Vastus: 12 m/s)
Töö, energia, võimsus - ülesanded
Töö
1. Millise mehaanilise töö teeb jõud 150 N 20 meetri pikkusel teel, kui jõu ja nihke vaheline nurk on 60°; 30° ? (Vastus: 1500 J; 2598 J)
2.
Rahetera, mille mass oli 0,1 g, langes maapinnale 1 km kõrguselt. Kui suur oli raskusjõu töö? (Vastus: 1 J)
3. Arvuta töö, mida on vaja teha kumminööri, mille jäikus on 50 N/m, väljavenitamiseks 0,02 m võrra. (Vastus: 0,02 J)
Potentsiaalne ja kineetiline energia
1. Lennuk, massiga 2 t lendab 100 m kõrgusel kiirusega 216 km/h. Leia lennuki kineetiline ja potentsiaalne energia. (Vastus: 3,6MJ; 2MJ)
2.
Kivi massiga 30 g lastakse vabalt langema 40 meetri kõrguselt. Arvuta kivi potentsiaalne ja kineetiline energia 2 sekundi pärast. . (Vastus: 6 J; 6 J)
3. Keha massiga 0,1 kg visatakse kiirusega 12 m/s vertikaalselt üles. Arvuta keha kineetiline energia tõusu algul. Leia keha potentsiaalne ja kineetiline energia 5 meetri kõrgusel. (Vastus: 7,2 J; 5 J; 2,2 J)
Impulss
1. 1,2-tonnise massiga auto sõidab kiirusega 72 km/h. Kui suur on selle auto impulss? (Vastus: 24000 kg·m/s)
2.
Kiirusega 600 m/s liikuv kuul, mille mass on 10 g, läbib laua ja jätkab liikumist kiirusega 400 m/s. Kui suur on impulsi muut? (Vastus: 2 kg·m/s)
3. Püssist tulistamisel on kuuli algkiirus 600 m/s . Püssi mass on 3 kg ja kuuli mass 10 g. Milline on püssi tagasilöögi kiirus, kui püssi hoida lahtiselt käes? Miks surutakse laskmisel püss tugevalt vastu õlga? (Vastus: 2 m/s; et takistada püssi tagasiliikumist)
4. Punktmassi liikumist kirjeldab võrrand: x = 5 – 8t + 4t2. Eeldades, et mass on 2 kg, leida impulss 2 s ja 4 s pärast liikumise algust. (Vastus: 16 kg·m/s; 48 kg·m/s)
Võimsus
1. Inimene, kelle mass on 70 kg, jookseb 10 m kõrgusest trepist üles 15 sekundiga. Kui suurt keskmist võimsust ta arendab? (Vastus: 466 W)
2. Pumba kasulik võimsus on 10 kW. Kui suure koguse vett saab selle pumbaga tõsta tunni aja jooksul 18 m kõrgusele? (Vastus: 2·105 kg)
3. Auto sõidab kiirusega 20 m/s tasasel horisontaalsel teel. Kõik autole mõjuvad takistusjõud on kokku 1000 N. Kui suurt kasulikku võimsust peab automootor arendama, et seda kiirust säilitada? (Vastus: 20kW)