Тема 4Соударения Автор: Г.Г. Бажина – учитель физики МБОУ ГИМНАЗИЯ 11 г.Красноярск. - презентация

1 Тема 4Соударения Автор: Г.Г. Бажина – учитель физики МБОУ ГИМНАЗИЯ 11 г.Красноярск

2 Упругие и неупругие соударения План урока 1. Абсолютно неупругий удар 2. Абсолютно упругий удар 3.Применение законов сохранения механики для описания упругих и неупругих соударений Ключевые слова: абсолютно упругие и неупругие соударения

3 Упругие и неупругие соударения Закон сохранения механической энергии и закон сохранения импульса позволяют находить решения механических задач в тех случаях, когда неизвестны действующие силы Примером такого рода задач является ударное взаимодействие тел

4 Удар толчок, кратковременное взаимодействие тел, при котором происходит перераспределение кинетической энергии В физике под ударом понимают такой тип взаимодействия движущихся тел, при котором временем взаимодействия можно пренебречь Упругие и неупругие соударения

5 Абсолютно неупругий удар удар, в результате которого компоненты скоростей тел становятся равными Упругие и неупругие соударения При абсолютно неупругом ударе, выполняется закон сохранения импульса, но не выполняется закон сохранения механической энергии (часть кинетической энергии соудареямых тел, в результате неупругих деформаций переходит в тепловую)

6 Абсолютно упругий удар модель соударения, при которой полная кинетическая энергия системы сохраняется Упругие и неупругие соударения В результате абсолютно упругого удара одинаковые тела обмениваются проекциями скорости на линию, соединяющую их центры скорости тел различной массы зависят от соотношения масс тел

7 Упругие и неупругие соударения абсолютно упругий удар тел равных масс абсолютно упругий удар тел не равных масс Для математического описания простейших абсолютно упругих ударов, используется: закон сохранения импульса закон сохранения энергии Импульсы складываются векторно, а энергии скалярно!

8 Упругие и неупругие соударения Когда оба шара имеют одинаковые массы (m 1 = m 2 ), первый шар после соударения останавливается (v 1 = 0), а второй движется со скоростью v 2 = v 1, т. е. шары обмениваются скоростями (и, следовательно, импульсами) Центральным ударом шаров называют соударение, при котором скорости шаров до и после удара направлены по линии центров Центральный абсолютно упругий удар

9 Упругие и неупругие соударения После нецентрального упругого соударения шары разлетаются под некоторым углом друг к другу Если массы шаров одинаковы, то векторы скоростей шаров после нецентрального упругого соударения всегда направлены перпендикулярно друг к другу При нецентральном упругом соударении скорости частиц (шаров) до и после столкновения не направлены по одной прямой

10 Упругие и неупругие соударения Упругие и неупругие соударения в заданиях ЕГЭ

11 Упругие и неупругие соударения Свинцовый шар массой 500 г, движущийся со скоростью 0,6 м/с, сталкивается с неподвижным шаром из воска массой 100 г, после чего оба они движутся вместе. Определите кинетическую энергию шаров после удара Решение

12 Упругие и неупругие соударения Свинцовый шар массой 500 г, движущийся со скоростью 0,6 м/с, сталкивается с неподвижным шаром из воска массой 100 г, после чего оба они движутся вместе. Определите изменение кинетической энергии системы в результате столкновения Решение

13 Упругие и неупругие соударения В тело массой 4,9 кг, лежащее на гладкой горизонтальной поверхности, попадает снаряд массой 0,1 кг, летящий под углом 60° к горизонту со скоростью 60 м/с и застревает в нем. Какой путь пройдет тело до остановки, попав на шероховатую часть поверхности, если коэффициент трения скольжения между телом и поверхностью равен 0,25 Решение

14 Упругие и неупругие соударения В подвешенный на невесомой нити шар массой 1 кг попадает пуля массой 10 г, летящая под углом 60° к горизонту со скоростью 500 м/с и застревает в нем. На какую высоту поднимутся шар и пуля Решение

15 Упругие и неупругие соударения Два тела, массы которых соответственно m 1 = 1 кг и m 2 = 2кг, скользят по гладкому горизонтальному столу. Скорость первого тела v 1 = 3 м/с, скорость второго тела v 2 = 6 м/с. Какое количество теплоты выделится, когда они столкнутся и будут двигаться дальше, сцепившись вместе? Решение

16 Упругие и неупругие соударения Кусок пластилина сталкивается со скользящим навстречу по горизонтальной поверхности стола бруском и прилипает к нему. Скорости пластилина и бруска перед ударом направлены противоположно и равны v пл = 15 м/с и v бр = 5 м/с. Масса бруска в 4 раза больше массы пластилина. Коэффициент трения скольжения между бруском и столом μ = 0,17. На какое расстояние переместятся слипшиеся брусок с пластилином к моменту, когда их скорость уменьшится на 30%? Решение

17 Упругие и неупругие соударения Брусок массой m 1 =500г соскальзывает по наклонной плоскости с высоты 0,8 м и сталкивается с неподвижным бруском массой m 2 =300г лежащим на горизонтальной поверхности. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите изменение кинетической энергии первого бруска в результате столкновения Решение

18 Упругие и неупругие соударения Брусок массой m 1 =500г соскальзывает по наклонной плоскости с высоты 0,8 м и сталкивается на горизонтальном участке с бруском массой m 2 =300г движущемся ему навстречу со скоростью 2 м/с. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите изменение кинетической энергии второго бруска в результате столкновения Решение

19 Упругие и неупругие соударения Брусок массой m 1 =500г соскальзывает по наклонной плоскости с высоты 0,8 м и сталкивается на горизонтальном участке с бруском массой m 2 =300г движущемся в ту же сторону со скоростью 2 м/с. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите суммарную кинетическую энергию брусков после столкновения Решение

20 Упругие и неупругие соударения Два шарика массы которых соответственно 200 г и 600 г, висят, соприкасаясь, на одинаковых вертикальных нитях длиной 80 см. Первый шар отклонили на угол 90° и отпустили. На какую высоту поднимутся шарики после удара, если этот удар абсолютно неупругий Решение

21 Упругие и неупругие соударения Легкий шар движущийся со скоростью 10 м/с, налетает на покоящийся тяжелый шар и между шарами происходит абсолютно упругий удар. После удара шары разлетаются в противоположные стороны с одинаковыми скоростями. Во сколько раз различаются массы шаров Решение

22 Упругие и неупругие соударения Брусок массой 600 г, движущийся со скоростью 2 м/с, сталкивается с неподвижным бруском массой 200 г. Определите изменение кинетической энергии первого бруска после столкновения. Удар считать центральным и абсолютно упругим Решение

23 Упругие и неупругие соударения Брусок массой m 1 =500г соскальзывает по наклонной плоскости с высоты 0,8 м и сталкивается с неподвижным бруском массой m 2 =300г лежащим на горизонтальной поверхности. Считая столкновение абсолютно упругим, определите изменение кинетической энергии второго бруска в результате столкновения Решение

24 Упругие и неупругие соударения Два шарика массы которых соответственно 200 г и 600 г, висят, соприкасаясь, на одинаковых вертикальных нитях длиной 80 см. Первый шар отклонили на угол 90° и отпустили. Каким будет отношение кинетических энергий тяжелого и легкого шариков тотчас после их абсолютно упругого центрального удара Решение

25 Упругие и неупругие соударения Шарик массой 100 г, летящий горизонтально со скоростью 5 м/с, абсолютно упруго ударяется о неподвижный шар массой 400 г, висящий на нити длиной 40 см. Удар центральный. На какой угол отклонится шар, подвешенный на нити после удара Решение

26 Упругие и неупругие соударения В покоящейся на горизонтальной поверхности клин с острым углом α=45° и массой М попадает горизонтально летящий шарик и, абсолютно упруго ударившись о поверхность клина, отскакивает вертикально вверх, а клин начинает скользить по поверхности без трения. С какой скоростью v 1 отскочит шарик, если его скорость до удара равна v 0, а масса шарика m Решение

27 Упругие и неупругие соударения Небольшой резиновый шарик массой 100 г, движущийся со скоростью 3 м/с под углом 30°к горизонту, испытывает абсолютно упругое соударение с бруском массой 200 г, подвешенным на нити. На какую высоту поднимется брусок после абсолютно упругого удара Решение

28 Упругие и неупругие соударения Два шара массами m и 2m движутся по взаимно перпендикулярным направлениям с равными по величине скоростями. После соударения тело массой m останавливается. Какую часть его энергии (в %) составляет выделившаяся при ударе теплота? … %. Решение

29 Упругие и неупругие соударения Решите сами!

30 Упругие и неупругие соударения Два малых тела, массы которых относятся как 1:2, одновременно начинают соскальзывать без трения по внутренней поверхности полусферы радиуса R. Удар тел абсолютно неупругий. На какой угол α от вертикали отклонятся тела после удара? [cosα = 8/9]

31 Упругие и неупругие соударения Два небольших тела, находящиеся на концах горизонтального диаметра гладкой полусферы радиуса R = 20 см, соскальзывают без начальных скоростей навстречу друг другу. После столкновения тела «слипаются» и далее движутся как одно целое. Найти отношение масс тел, если максимальная высота над нижней точкой полусферы, на которую поднимаются слипшиеся тела после столкновения, h = 5 см. Трение не учитывать

32 Упругие и неупругие соударения На гладкой горизонтальной поверхности находится клин, имеющий массу M = 0,64 кг. О гладкую наклонную поверхность клина ударяется шарик массой m = 0,15 кг, летевший горизонтально. Каким должен быть угол клина α, чтобы шарик отскочил вертикально вверх? Удар считать абсолютно упругим. [ctgα = {(M m)/M} = 7/8]