Как найти массу в задачах на энергию

Кинетическая энергия .

(E_{к}=dfrac{mv^2}{2} )

( m ) -масса   

(v ) – скорость

---

---

1.  Вычислить кинетическую энергию тела массой (m=6 кг ),движущегося со
скоростью (v=4 м/с ) .

Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

2.  Найти массу тела ,движущегося со
скоростью (v=10 м/с ; ), если его кинетическая энергия (E_к=100 Дж ) .

Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

3.  Найти скорость тела, если его кинетическая энергия (E_к=40 Дж ; ),
а масса (m=5 кг )
.

Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

4.  Найти скорость тела, если его кинетическая энергия (E_к=100 Дж ; ),
а масса (m=2 кг )
.

Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

5.  Найти скорость тела, если его кинетическая энергия (E_к=243 Дж ; ),
а масса (m=6 кг )
.

Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

6.  Кинетическая энергия моторной лодки массой ( m_л=176 кг ; ), движущейся со
скоростью (v_л=8 м/с ) равна кинетической энергии радиоуправляемого квадрокоптера, который движется
со скоростью (v_к=32 м/с . ; ) Вычислить массу квадрокоптера .
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

7.  Кинетическая энергия моторной лодки массой ( m_л=176 кг ; ), движущейся со
скоростью (v_л=8 м/с ) равна кинетической энергии радиоуправляемого квадрокоптера массой ( m_к= 11 кг ; . )
Вычислить скорость квадрокоптера .
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

8.  Кинетическая энергия моторной лодки массой ( m_л=98 кг ; ), движущейся со
скоростью (v_л=5 м/с ) равна кинетической энергии игрушечного радиоуправляемого катера, который движется
со скоростью (v_к=35 м/с . ; ) Вычислить массу игрушечного радиоуправляемого катера.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

9.  Кинетическая энергия моторной лодки массой ( m_л=98 кг ; ), движущейся со
скоростью (v_л=5 м/с ) равна кинетической энергии игрушечного радиоуправляемого катера, массой (m_к=2 кг . ; ) Вычислить скорость игрушечного радиоуправляемого катера.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

11.  Кинетическая энергия тела (E_к=8 Дж ; ),
а импульс (p=4 кг cdot м/с ). Найти скорость тела.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

12.  Кинетическая энергия легкового автомобиля (E_к=12500 Дж ; ),
а импульс (p=5000 кг cdot м/с ). Найти скорость этого легкового автомобиля.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

13.  Кинетическая энергия пули при вылете из ружья равна (1125 Дж ; ),
а импульс (p=4,5 кг cdot м/с ). Найти скорость пули.
Показать ответ
Показать решение
Видеорешение

---

Условие задачи:

Определить массу тела, имеющего кинетическую энергию 16 Дж, а импульс 8 кг·м/с.

Задача №2.7.16 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(E_к=16) Дж, (p=8) кг·м/с, (m-?)

Решение задачи:

Кинетическую энергию тела, движущегося поступательно, определяют по формуле:

[{E_к} = frac{{m{upsilon ^2}}}{2}]

Домножим и числитель, и знаменатель дроби в правой части на массу (m), тогда:

[{E_к} = frac{{{m^2}{upsilon ^2}}}{{2m}}]

Известно, что произведение массы тела (m) на скорость (upsilon) есть такая физическая величина, называемая импульсом (p). Поэтому:

[{E_к} = frac{{{p^2}}}{{2m}}]

В итоге массу тела найдем из следующей формулы:

[m = frac{{{p^2}}}{{2{E_к}}}]

Считаем ответ:

[m = frac{{{8^2}}}{{2 cdot 16}} = 2;кг]

Ответ: 2 кг.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.15 Определить работу, которую нужно произвести для того, чтобы сжать пружину на 10 см
2.7.17 Тело массой 1 кг начинает свободно падать. Определить мощность силы тяжести
2.7.18 Автомобиль массой 1,5 т едет со стоянки с постоянным ускорением 2 м/с2. Коэффициент

Примеры решения задач

Задача
1.
Вычислить
дефект массы и энергию связи ядра
.

Дано:
Решение

Дефект
массы ядра равен

А
= 11 т
= Z
m_p
+ (A
– Z)
m_n
– M_ядра.

(1)

Z
= 5
Выразим массу ядра
через массу атома и массу всех

N
= A
– Z
= 6
электронов:

а.е.м.
М_ат
= М_яд
+ Z
m_e;

т_п
= 1,00867 а.е.м. М_яд
=
М_ат
– Z
m_e;
(т_р
+ т_е)
=
.

т_в
= 11,00930 а.е.м. Тогда

т
– ? Е
– ?
;

.
(2)

Формула
(2) является расчетной формулой дефекта
массы. По формуле (1) определить дефект
массы нельзя, так как в существующих
таблицах даны не массы ядер, а массы
нейтральных атомов (см. табл. 1 приложения).

После подстановки
численных значений, получим:

т
= 5 ^.
1,00783
+ 6 ^.
1,00867
– 11,00930 = 0,08186 а.е.м.

Энергия связи

Е
= 
т
с²,

или
Е
=
0,08186 ^.
931,5
= 76 МэВ.

Ответ:
т
= 0,08186 а.е.м.; Е
= 76 МэВ.

Задача
2.
Определить энергию, необходимую для
отделения одного нейтрона от ядра
.

Дано:Решение

Энергия
отделения от ядра одного нейтрона

а.е.м
численно равна энергии связи нейтрона
с

а.е.м.
ядром.

а.е.м
Е_п
= т
с²;

Е_п
– ? т
= т_п
+
,

Подставим численные значения масс,
взятые из табл. 1 приложения:

т
= 1,00867 + 21,99440 – 22,98977 = 0,01334 а.е.м.;

Е_п
= т
^.
с²
= 931,5 ^.
0,01334
= 12,4 МэВ.

Ответ:
Е_п
= 12,4 МэВ.

Задача
3.
Какую наименьшую энергию нужно затратить,
чтобы отделить один протон от ядра
?

Дано:

Решение

В
результате отделения одного протона
от ядра

а.е.м.

получается новое ядрои протон.

т_р
= 1,00728 а.е.м. Изменение массы

а.е.м.

Е_р
– ? Энергия связи протона
в ядре

.

Подставим числовые значения

МэВ.

Ответ:
Е_р
= 7,04 МэВ.

Задача
4.
Определить удельную энергию связи ядра
.

Дано:

Решение

М_U
= 238,05076 а.е.м. Удельной энергией связи
называется средняя

А
= 238
энергия связи, приходящаяся
на один нуклон в ядре,

Z
= 92 т. е.
;

A
– Z
=
146
.

 –
?

или

Ответ:

Задача
5.
Какую наименьшую энергию нужно затратить,
чтобы разделить ядро
на
две одинаковые части.

Дано:
Решение

В
результате деления ядра
на две одинаковые

а.е.м.
части получается два ядра дейтерия
.
Сумма масс

а.е.м.
образовавшихся ядер больше массы ядра
:

Е
– ?

;

МэВ.

Ответ:
Е
= 23,85 МэВ.

Задача
6.
Сколько энергии выделится при образовании
1 г
из протонов и нейтронов?

Дано:

Решение

М
= 4,00260 а.е.м. При образовании одного
ядра
из протонов и

а.е.м.
нейтронов выделится энергия, равная
численно

т_п
= 1,00867 а.е.м. энергии связи ядра
.

Q
– ? Определим энергию
связи ядра:

;

МэВ.

В
1 г
содержитсяN
атомов (ядер):

,

где

– молярная масса
:
4 ^.
10^-3
кг/моль;
N_A
– число Авогадро.

Тогда
полная энергия Q,
выделившаяся при образовании 1 г гелия,
равна

МэВ;

1
МэВ = 1,6 ^.
10^-13
Дж.

Q
= 26 ^.
10¹⁰
Дж.

Ответ:
При синтезе 1 г

выделяется энергия

Q
= 42 ^.
10²³
МэВ=26Дж.

Задача
7.
Энергия связи ядра
равна 139,8 МэВ; ядраМэВ. Определить минимальную энергию,
необходимую для отделения одного протона
от ядра.

Дано:Решение

Е₁
= 139,8 МэВ Схема отделения протона

Е₂
= 147,8 МэВ

А₁
= 18 Энергия связи протона в
ядре
:

А₂
= 19
(1)

Z₁
= 8 Энергия связи ядра
:;

Z₂
= 9 Энергия связи ядра
:;

N₁
= N₂
= 10 Вычтем Е₁
из формулы
.
Получим

Е_р
– ?

.
(2)

Сравним
выражение (2) с выражением (1):
.

Вычисляя,
получим: Е_р
= 147,8 – 139,8 = 8 МэВ.

Ответ:
Е_р
= 8 МэВ.

Задача
8.
Какую наименьшую энергию нужно затратить,
чтобы разделить на отдельные нуклоны
изобарные ядра
и?

Дано:Решение

Е₁
= 931,5 ^.
(3 ^.
1,00783
+ 4 ^.
1,00867
– 7,01601) =

А
= 7 А
= 7 = 931,5 ^.
0,4216
= 39,2 МэВ;

Z
= 3
Z
= 4 Е₂
= 931,5 ^.
(4 ^.
1,00783
+ 3 ^.
1,00867
– 7,01693) =

N
= 4
N
= 3 = 931,5 ^.
0,04040
= 37,6 МэВ.

а.е.м.

а.е.м.

Е₁
– ? Е₂
– ?

Ответ:
Е_Li
= 39,2 МэВ; Е_Ве
= 37,6 МэВ.

Задача
9.
Найти энергию связи ядер
и.
Какое из этих ядер наиболее устойчиво?

Дано:
Решение

МэВ
=

=
(1,00783 + 2 ^.
1,00867
–

Е₁
– ? – 3,01605) ^.
931,5
МэВ = 8,5 МэВ;

Е₂
– ? Е₂
= (1,00783 ^.
2
+ 1,00867 – 3,01603) ^.
931,5
МэВ =

=
6,8 МэВ;

Оба
ядра содержат одинаковое количество
нуклонов, но ядро
более устойчиво, чем ядро,
так как в состав(в отличие от)
входит 2 протона, между которыми существуют
силы кулоновского отталкивания, что
уменьшает энергию связи ядра.

Задача
10.
Используя формулу Вайцзеккера, определить
массу ядра тяжелого водорода
.

Дано:Решение

т_р
= 1,00728 а.е.м. Энергия связи ядра

т_п
= 1,00867 а.е.м.
.

 =
15,75 МэВ Найдем массу ядра

 =
17,8 МэВ
.

 =
0,71
МэВ Запишем полуэмпирическую
формулу Вайцзеккера,

 =
94,8 МэВ позволяющую определить
энергию связи ядра:


=
34 МэВ

т_я
– ?

,

где
А
– массовое число; Z
– зарядовое число; ,
,
,
,

– поправочные коэффициенты, с помощью
которых учитываются силы кулоновского
отталкивания протонов, энергия
поверхностного натяжения ядра-капли,
соотношение между числом протонов и
нейтронов в ядре, четность или нечетность
ядер. Масса ядра с учетом формулы
Вайцзеккера для тяжелого водорода:

.

Ядро нечетно-нечетное.

.

Ответ:

а.е.м.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Задачи на сгорание топлива с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на сгорание топлива».

Название величины	Обозначение	Единица измерения	Формула
Масса	m	кг	m = Q / q
Удельная теплота сгорания	q	Дж/кг	q = Q / m
Количество теплоты	Q	Дж	Q = q•m

1 кДж = 10³ Дж;    1 МДж = 10⁶ Дж;    1т= 1000 кг;    1г = 0,001 кг

---

---

---

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

---

Задача № 1.
 Сколько энергии выделится при сгорании 30 кг каменного угля?

---

Задача № 2.
 Определите массу сгоревшего древесного угля, если при его сгорании выделилось 5,1 • 10⁸ Дж энергии.

---

Задача № 3.
 Какова удельная теплота сгорания торфа, если при сгорании 15 кг торфа выделяется 2,1 • 10⁸ Дж энергии?

---

Задача № 4.
 Сколько теплоты выделится при полном сгорании сухих березовых дров объемом 5 м³?

---

Задача № 5.
 Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г; торфа массой 0,5 т; каменного угля массой 1,5 т?

---

Задача № 6.
 Сколько теплоты выделится при полном сгорании керосина объемом 0,25м³; спирта объемом 0,00005 м³; бензина объемом 25 л; нефти объемом 250 л?

---

Задача № 7.
 Смешали бензин объемом 1,5 л и спирт объемом 0,5 л. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании этого топлива?

---

Задача № 8.
 В топке котла парового двигателя сожгли торф массой 20 т. Какой массой каменного угля можно было бы заменить сгоревший торф? (Удельную теплоту сгорания торфа принять равной 1,5 • 10⁷ Дж/кг.)

---

Задача № 9.
 Сколько спирта надо сжечь, чтобы изменить температуру воды массой 2 кг от 14 до 50 °С, если вся теплота, выделенная при горении спирта, пойдет на нагревание воды? 

---

Задача № 10.
На сколько изменится температура воды, масса которой 22 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании керосина, масса которого равна 10 г?

---

Задача № 11.
   ЕГЭ

На спиртовке нагрели воду массой m = 400 г. Температура её повысилась от t₁ = 16 °С до t₂ = 71 °С. При этом сожгли m_с = 10 г спирта. Найти коэффициент полезного действия (КПД) установки. Удельная теплота сгорания спирта q = 2,7 • 107 Дж/кг.

---

Краткая теория для решения Задачи на сгорание топлива.

---

Это конспект по теме «Задачи на сгорание топлива». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к теме: ЗАДАЧИ на плавление и отвердевание
• Посмотреть конспект по теме Тепловые машины. Удельная теплота сгорания топлива
• Вернуться к списку конспектов по Физике.
• Проверить свои знания по Физике.