Сложная
Механика
Источник:
Московская олимпиада школьников по физике, Заключительный этап, 2023, 9 класс

Определите по фотографии

На стробоскопической фотографии (см. рисунок) можно видеть положение движущегося в поле тяжести земли мяча, сталкивающегося с горизонтальной поверхностью, в разные моменты времени. Промежутки времени между двумя последовательными вспышками стробоскопической лампы одинаковы. Фотография инвертирована (чёрный цвет изменён на белый, белый заменён на чёрный), сетка наложена в графическом редакторе позже для удобства расчётов. Столкновения мяча с горизонтальной поверхностью нельзя считать упругими, в процессе столкновения кинетическая энергия поступательного движения мяча уменьшается.

Рисунок к задаче

А) Далее везде в этой задаче мы предполагаем, что сила сопротивления воздуха пренебрежимо мала. Изучив фотографию, кратко объясните, насколько справедливо наше предположение?

Б) Найдите отношение , где и - скорости мяча в наивысшей точке траектории после первого и третьего ударов о поверхность соответственно.

В) Определите как можно точнее угол между скоростью мяча сразу после первого столкновения и горизонтом.

Г) Во сколько раз изменяется кинетическая энергия мяча в процессе второго столкновения с поверхностью?

Войдите, чтобы проверять ответы
Ответ

Ответ. 5b. . 5c. . 5d. .

1

В пункте 5a любое непротиворечивое, доказательное объяснение оценивается полным баллом.

2
2

В пункте 5b предложен правильный с физической точки зрения способ определения отношения .

1
3

В пункте 5b получено значение, попадающее в диапазон, указанный в ответе.

1
4

В пункте 5c предложен правильный способ определения , дающий результат с небольшой относительной погрешностью (< 10%).

2
5

В пункте 5c получено значение угла, попадающее в диапазон, указанный в ответе.

1
6

В пункте 5d предложен верный способ нахождения полной скорости мяча непосредственно перед вторым столкновением.

1
7

В пункте 5d найдены значения и , где - скорость мяча в наивысшей точке траектории после второго столкновения, - угол между скоростью мяча сразу после второго столкновения и горизонталью.

1
8

В пункте 5d получено искомое значение, попадающее в диапазон, указанный в ответе.

1
Максимум: 10

Похожие задачи

Колебания бусинки

(6 баллов) Бычков А.И. На гладком, равномерно заряженном полукольце радиусом R, закреплённом в вертикальной плоскости, в его нижней точке покоится одноимённо заряженная бусинка массой m и зарядом q. Линейная плотность заряда полукольца равна λ. Ускорение свободного падения равно g. Рисунок к условию
Сложная
Механика
Электричество и магнетизм

Клин и стержень

Верхняя грань клина массой m=3,кг составляет угол α=45circ с горизонтом. Клин снабжён лёгкими колесиками и стоит на горизонтальной поверхности (см. рисунок). Стержень массой m, расположенный вертикально, может двигаться только вверх-вниз вдоль вертикальных направляющих, не испытывая трени
Сложная
Механика

КПД автомобиля

На рисунке, приведённом ниже (увеличенный вариант на дополнительном листе), вы видите фрагмент модельной зависимости расхода топлива μ (измеряемого в единицах объёма на единицу пройденного пути) некоторого особого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания от квадрата его скорости. Расположение ос
Сложная
Механика

График потенциала

Три одинаковых тонких диска радиусом R, однородно заряженных с поверхностной плотностью σ, 2σ и -3σ, расположены так, что ось OX является общей осью этих дисков, при этом центры дисков находятся в точках с координатами 0, d и 2d, где d=dfrac{R}{1000}. Потенциал в центре уединённого диска, заряжен
Сложная
Механика